4.2 synchronized 解决方案
应用之互斥
为了避免临界区的竞态条件发生，有多种手段可以达到目的。
本次课使用阻塞式的解决方案：synchronized，来解决上述问题，即俗称的【对象锁】，它采用互斥的方式让同一 时刻至多只有一个线程能持有【对象锁】，其它线程再想获取这个【对象锁】时就会阻塞住。这样就能保证拥有锁 的线程可以安全的执行临界区内的代码，不用担心线程上下文切换
注意
虽然 java 中互斥和同步都可以采用 synchronized 关键字来完成，但它们还是有区别的：
- 互斥是保证临界区的竞态条件发生，同一时刻只能有一个线程执行临界区代码
- 同步是由于线程执行的先后、顺序不同、需要一个线程等待其它线程运行到某个点
synchronized
语法
synchronized(对象) // 线程1， 线程2(blocked) { 临界区 }
解决
static int counter = 0; static final Object room = new Object(); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 5000; i++) { synchronized (room) { counter++; } } }, "t1"); Thread t2 = new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 5000; i++) { synchronized (room) { counter--; } } }, "t2"); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); log.debug("{}",counter); }
图示流程
思考
synchronized 实际是用对象锁保证了临界区内代码的原子性，临界区内的代码对外是不可分割的，不会被线程切 换所打断。
为了加深理解，请思考下面的问题
- 如果把 synchronized(obj) 放在 for 循环的外面，如何理解？-- 原子性
- 如果 t1 synchronized(obj1) 而 t2 synchronized(obj2) 会怎样运作？-- 锁对象
- 如果 t1 synchronized(obj) 而 t2 没有加会怎么样？如何理解？-- 锁对象
面向对象改进
把需要保护的共享变量放入一个类
class Room { int value = 0; public void increment() { synchronized (this) { value++; } } public void decrement() { synchronized (this) { value--; } } public int get() { synchronized (this) { return value; } } } @Slf4j public class Test1 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Room room = new Room(); Thread t1 = new Thread(() -> { for (int j = 0; j < 5000; j++) { room.increment(); } }, "t1"); Thread t2 = new Thread(() -> { for (int j = 0; j < 5000; j++) { room.decrement(); } }, "t2"); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); log.debug("count: {}" , room.get()); } }
4.3 方法上的 synchronized
class Test{ public synchronized void test() { } } //等价于 class Test{ public void test() { synchronized(this) { } } }
class Test{ public synchronized static void test() { } } 等价于 class Test{ public static void test() { synchronized(Test.class) { } } }
不加 synchronized 的方法
不加 synchronzied 的方法就好比不遵守规则的人，不去老实排队（好比翻窗户进去的）
所谓的“线程八锁”
其实就是考察 synchronized 锁住的是哪个对象
情况1：12 或 21
@Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public synchronized void a() { log.debug("1"); } public synchronized void b() { log.debug("2"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n1.b(); }).start(); }
情况2：1s后12，或 2 1s后 1
@Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public synchronized void a() { sleep(1); log.debug("1"); } public synchronized void b() { log.debug("2"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n1.b(); }).start(); }
情况3：3 1s 12 或 23 1s 1 或 32 1s 1
@
Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public synchronized void a() { sleep(1); log.debug("1"); } public synchronized void b() { log.debug("2"); } public void c() { log.debug("3"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n1.b(); }).start(); new Thread(()->{ n1.c(); }).start(); }
情况4：2 1s 后 1
@Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public synchronized void a() { sleep(1); log.debug("1"); } public synchronized void b() { log.debug("2"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); Number n2 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n2.b(); }).start(); }
情况5：2 1s 后 1
@Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public static synchronized void a() { sleep(1); log.debug("1"); } public synchronized void b() { log.debug("2"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n1.b(); }).start(); }
情况6：1s 后12， 或 2 1s后 1
@Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public static synchronized void a() { sleep(1); log.debug("1"); } public static synchronized void b() { log.debug("2"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n1.b(); }).start(); }
情况7：2 1s 后 1
@Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public static synchronized void a() { sleep(1); log.debug("1"); } public synchronized void b() { log.debug("2"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); Number n2 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n2.b(); }).start(); }
情况8：1s 后12， 或 2 1s后 1
@Slf4j(topic = "c.Number") class Number{ public static synchronized void a() { sleep(1); log.debug("1"); } public static synchronized void b() { log.debug("2"); } } public static void main(String[] args) { Number n1 = new Number(); Number n2 = new Number(); new Thread(()->{ n1.a(); }).start(); new Thread(()->{ n2.b(); }).start(); }
