Java 同步塊(synchronized block)用來(lái)標(biāo)記方法或者代碼塊是同步的。Java 同步塊用來(lái)避免競(jìng)爭(zhēng)。本文介紹以下內(nèi)容:
Java 中的同步塊用 synchronized 標(biāo)記。同步塊在 Java 中是同步在某個(gè)對(duì)象上。所有同步在一個(gè)對(duì)象上的同步塊在同時(shí)只能被一個(gè)線程進(jìn)入并執(zhí)行操作。所有其他等待進(jìn)入該同步塊的線程將被阻塞,直到執(zhí)行該同步塊中的線程退出。
有四種不同的同步塊:
上述同步塊都同步在不同對(duì)象上。實(shí)際需要那種同步塊視具體情況而定。
下面是一個(gè)同步的實(shí)例方法:
public synchronized void add(int value){
this.count += value;
}
注意在方法聲明中同步(synchronized )關(guān)鍵字。這告訴 Java 該方法是同步的。
Java 實(shí)例方法同步是同步在擁有該方法的對(duì)象上。這樣,每個(gè)實(shí)例其方法同步都同步在不同的對(duì)象上,即該方法所屬的實(shí)例。只有一個(gè)線程能夠在實(shí)例方法同步塊中運(yùn)行。如果有多個(gè)實(shí)例存在,那么一個(gè)線程一次可以在一個(gè)實(shí)例同步塊中執(zhí)行操作。一個(gè)實(shí)例一個(gè)線程。
靜態(tài)方法同步和實(shí)例方法同步方法一樣,也使用 synchronized 關(guān)鍵字。Java 靜態(tài)方法同步如下示例:
public static synchronized void add(int value){
count += value;
}
同樣,這里 synchronized 關(guān)鍵字告訴 Java 這個(gè)方法是同步的。
靜態(tài)方法的同步是指同步在該方法所在的類對(duì)象上。因?yàn)樵?Java 虛擬機(jī)中一個(gè)類只能對(duì)應(yīng)一個(gè)類對(duì)象,所以同時(shí)只允許一個(gè)線程執(zhí)行同一個(gè)類中的靜態(tài)同步方法。
對(duì)于不同類中的靜態(tài)同步方法,一個(gè)線程可以執(zhí)行每個(gè)類中的靜態(tài)同步方法而無(wú)需等待。不管類中的那個(gè)靜態(tài)同步方法被調(diào)用,一個(gè)類只能由一個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行。
有時(shí)你不需要同步整個(gè)方法,而是同步方法中的一部分。Java 可以對(duì)方法的一部分進(jìn)行同步。
在非同步的 Java 方法中的同步塊的例子如下所示:
public void add(int value){
synchronized(this){
this.count += value;
}
}
示例使用 Java 同步塊構(gòu)造器來(lái)標(biāo)記一塊代碼是同步的。該代碼在執(zhí)行時(shí)和同步方法一樣。
注意 Java 同步塊構(gòu)造器用括號(hào)將對(duì)象括起來(lái)。在上例中,使用了“this”,即為調(diào)用 add 方法的實(shí)例本身。在同步構(gòu)造器中用括號(hào)括起來(lái)的對(duì)象叫做監(jiān)視器對(duì)象。上述代碼使用監(jiān)視器對(duì)象同步,同步實(shí)例方法使用調(diào)用方法本身的實(shí)例作為監(jiān)視器對(duì)象。
一次只有一個(gè)線程能夠在同步于同一個(gè)監(jiān)視器對(duì)象的 Java 方法內(nèi)執(zhí)行。
下面兩個(gè)例子都同步他們所調(diào)用的實(shí)例對(duì)象上,因此他們?cè)谕降膱?zhí)行效果上是等效的。
public class MyClass {
public synchronized void log1(String msg1, String msg2){
log.writeln(msg1);
log.writeln(msg2);
}
public void log2(String msg1, String msg2){
synchronized(this){
log.writeln(msg1);
log.writeln(msg2);
}
}
}
在上例中,每次只有一個(gè)線程能夠在兩個(gè)同步塊中任意一個(gè)方法內(nèi)執(zhí)行。
如果第二個(gè)同步塊不是同步在 this 實(shí)例對(duì)象上,那么兩個(gè)方法可以被線程同時(shí)執(zhí)行。
和上面類似,下面是兩個(gè)靜態(tài)方法同步的例子。這些方法同步在該方法所屬的類對(duì)象上。
public class MyClass {
public static synchronized void log1(String msg1, String msg2){
log.writeln(msg1);
log.writeln(msg2);
}
public static void log2(String msg1, String msg2){
synchronized(MyClass.class){
log.writeln(msg1);
log.writeln(msg2);
}
}
}
這兩個(gè)方法不允許同時(shí)被線程訪問(wèn)。
如果第二個(gè)同步塊不是同步在 MyClass.class 這個(gè)對(duì)象上。那么這兩個(gè)方法可以同時(shí)被線程訪問(wèn)。
在下面例子中,啟動(dòng)了兩個(gè)線程,都調(diào)用 Counter 類同一個(gè)實(shí)例的 add 方法。因?yàn)橥皆谠摲椒ㄋ鶎俚膶?shí)例上,所以同時(shí)只能有一個(gè)線程訪問(wèn)該方法。
public class Counter{
long count = 0;
public synchronized void add(long value){
this.count += value;
}
}
public class CounterThread extends Thread{
protected Counter counter = null;
public CounterThread(Counter counter){
this.counter = counter;
}
public void run() {
for(int i=0; i<10; i++){
counter.add(i);
}
}
}
public class Example {
public static void main(String[] args){
Counter counter = new Counter();
Thread threadA = new CounterThread(counter);
Thread threadB = new CounterThread(counter);
threadA.start();
threadB.start();
}
}
創(chuàng)建了兩個(gè)線程。他們的構(gòu)造器引用同一個(gè) Counter 實(shí)例。Counter.add 方法是同步在實(shí)例上,是因?yàn)?add 方法是實(shí)例方法并且被標(biāo)記上 synchronized 關(guān)鍵字。因此每次只允許一個(gè)線程調(diào)用該方法。另外一個(gè)線程必須要等到第一個(gè)線程退出 add()方法時(shí),才能繼續(xù)執(zhí)行方法。
如果兩個(gè)線程引用了兩個(gè)不同的 Counter 實(shí)例,那么他們可以同時(shí)調(diào)用 add()方法。這些方法調(diào)用了不同的對(duì)象,因此這些方法也就同步在不同的對(duì)象上。這些方法調(diào)用將不會(huì)被阻塞。如下面這個(gè)例子所示:
public class Example {
public static void main(String[] args){
Counter counterA = new Counter();
Counter counterB = new Counter();
Thread threadA = new CounterThread(counterA);
Thread threadB = new CounterThread(counterB);
threadA.start();
threadB.start();
}
}
注意這兩個(gè)線程,threadA 和 threadB,不再引用同一個(gè) counter 實(shí)例。CounterA 和 counterB 的 add 方法同步在他們所屬的對(duì)象上。調(diào)用 counterA 的 add 方法將不會(huì)阻塞調(diào)用 counterB 的 add 方法。