前言

• 在Java中，有一個常被忽略 但 非常重要的關(guān)鍵字Synchronized
• 今天，我將詳細(xì)講解 Java關(guān)鍵字Synchronized的所有知識，希望你們會喜歡

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目錄

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1. 定義

Java中的1個關(guān)鍵字

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2. 作用

保證同一時刻最多只有1個線程執(zhí)行 被Synchronized修飾的方法 / 代碼

其他線程 必須等待當(dāng)前線程執(zhí)行完該方法 / 代碼塊后才能執(zhí)行該方法 / 代碼塊

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3. 應(yīng)用場景

保證線程安全，解決多線程中的并發(fā)同步問題（實現(xiàn)的是阻塞型并發(fā)），具體場景如下：

修飾 實例方法 / 代碼塊時，（同步）保護(hù)的是同一個對象方法的調(diào)用 & 當(dāng)前實例對象

修飾 靜態(tài)方法 / 代碼塊時，（同步）保護(hù)的是 靜態(tài)方法的調(diào)用 & class 類對象

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4. 原理

依賴 JVM 實現(xiàn)同步

底層通過一個監(jiān)視器對象（monitor）完成， wait（）、notify（） 等方法也依賴于 monitor 對象

監(jiān)視器鎖（monitor）的本質(zhì) 依賴于 底層操作系統(tǒng)的互斥鎖（Mutex Lock）實現(xiàn)

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5. 具體使用

Synchronized 用于 修飾 代碼塊、類的實例方法 & 靜態(tài)方法

5.1 使用規(guī)則

5.2 鎖的類型 & 等級

• 由于Synchronized 會修飾 代碼塊、類的實例方法 & 靜態(tài)方法，故分為不同鎖的類型
• 具體如下

• 之間的區(qū)別

5.3 使用方式

/*** 對象鎖*/public class Test{ // 對象鎖：形式1(方法鎖) public synchronized void Method1(){ System.out.println("我是對象鎖也是方法鎖"); try{ Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } // 對象鎖：形式2（代碼塊形式） public void Method2(){ synchronized (this){ System.out.println("我是對象鎖"); try{ Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } } ｝/*** 方法鎖（即對象鎖中的形式1）*/public synchronized void Method1(){ System.out.println("我是對象鎖也是方法鎖"); try{ Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } /*** 類鎖*/ public class Test{ // 類鎖：形式1 ：鎖靜態(tài)方法public static synchronized void Method1(){ System.out.println("我是類鎖一號"); try{ Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } // 類鎖：形式2 ：鎖靜態(tài)代碼塊public void Method2(){ synchronized (Test.class){ System.out.println("我是類鎖二號"); try{ Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e){ e.printStackTrace(); } } } ｝

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5.4 特別注意

Synchronized修飾方法時存在缺陷：若修飾1個大的方法，將會大大影響效率

• 示例
  若使用Synchronized關(guān)鍵字修飾 線程類的run()，由于run()在線程的整個生命期內(nèi)一直在運(yùn)行，因此將導(dǎo)致它對本類任何Synchronized方法的調(diào)用都永遠(yuǎn)不會成功

• 解決方案
  使用 Synchronized關(guān)鍵字聲明代碼塊

該解決方案靈活性高：可針對任意代碼塊 & 任意指定上鎖的對象

代碼如下synchronized(syncObject) { // 訪問或修改被鎖保護(hù)的共享狀態(tài) // 上述方法 必須 獲得對象 syncObject（類實例或類）的鎖 }

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6. 特點(diǎn)

注：原子性、可見性、有序性的定義

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7. 其他控制并發(fā) / 線程同步方式

7.1 Lock、ReentrantLock

• 簡介

• 區(qū)別

7.2 CAS

7.2.1 定義

Compare And Swap，即 比較 并 交換，是一種解決并發(fā)操作的樂觀鎖

synchronized鎖住的代碼塊：同一時刻只能由一個線程訪問，屬于悲觀鎖

7.2.2 原理

// CAS的操作參數(shù) 內(nèi)存位置（A） 預(yù)期原值（B） 預(yù)期新值（C）// 使用CAS解決并發(fā)的原理： // 1. 首先比較A、B，若相等，則更新A中的值為C、返回True；若不相等，則返回false； // 2. 通過死循環(huán)，以不斷嘗試嘗試更新的方式實現(xiàn)并發(fā)// 偽代碼如下 public boolean compareAndSwap(long memoryA, int oldB, int newC){if(memoryA.get() == oldB){memoryA.set(newC);return true;}return false; }

7.2.3 優(yōu)點(diǎn)

資源耗費(fèi)少：相對于synchronized，省去了掛起線程、恢復(fù)線程的開銷

但，若遲遲得不到更新，死循環(huán)對CPU資源也是一種浪費(fèi)

7.2.4 具體實現(xiàn)方式

• 使用CAS有個“先檢查后執(zhí)行”的操作
• 而這種操作在Java中是典型的不安全的操作，所以 CAS在實際中是由C++通過調(diào)用CPU指令實現(xiàn)的
• 具體過程

// 1. CAS在Java中的體現(xiàn)為Unsafe類 // 2. Unsafe類會通過C++直接獲取到屬性的內(nèi)存地址 // 3. 接下來CAS由C++的Atomic::cmpxchg系列方法實現(xiàn)

7.2.5 典型應(yīng)用：AtomicInteger

對 i++ 與 i–，通過compareAndSet & 一個死循環(huán)實現(xiàn)

而compareAndSet函數(shù)內(nèi)部 = 通過jni操作CAS指令。直到CAS操作成功跳出循環(huán)

private volatile int value; /** * Gets the current value. * * @return the current value */ public final int get() { return value; } /** * Atomically increments by one the current value. * * @return the previous value */ public final int getAndIncrement() { for (;;) { int current = get(); int next = current + 1; if (compareAndSet(current, next)) return current; } } /** * Atomically decrements by one the current value. * * @return the previous value */ public final int getAndDecrement() { for (;;) { int current = get(); int next = current - 1; if (compareAndSet(current, next)) return current; } }

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8. 總結(jié)

• 本文主要對Java中常被忽略 但 非常重要的關(guān)鍵字Synchronized進(jìn)行講解

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java：这是一份全面 详细的 Synchronized关键字 学习指南的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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