synchronized关键字的使用

synchronized关键字是java并发编程中常使用的同步锁，用于锁住方法或者代码块，锁代码块时可以是synchronized(this){}、synchronized(Object){}、synchronized(类class){}。

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当锁住的内容执行完或者在执行过程中抛出异常，才会自动释放锁。如果想手动释放锁，需要调用锁住的对象的wait()方法释放掉锁并且置于等待状态，切换到其他线程运行，而notify()方法只是唤醒一个调用了该对象wait()方法的其他线程，但不会释放锁，选择顺序也不由代码控制，由虚拟机实现。因此，对象的wait()、notify()、notifyAll()方法只能是配合synchronized关键字使用的，来完成线程间的调度。

其中锁住方法等同于synchronized(this){方法的所有代码作为代码块}，如下：

public synchronized void test() {

...

}

等同于

public void test() {

synchronized (this) {

...

}

}

上面的例子锁住的是该类的对象，如果锁住的是个静态的方法，我们知道静态方法是属于类的而不属于对象的，所以，synchronized修饰的静态方法锁定的是这个类的所有对象，即就算是两个实例对象，只要他们都是这个类的，那都会锁住。

public synchronized static void test() {

...

}

等同于

public static void test() {

synchronized (所在类.class) {

...

}

}

无论是锁方法还是锁代码块，无论锁代码块时的参考对象是什么，只要记住一个原则就一目了然了，那就是当参考对象相同时，同步锁才起作用，否则锁不会互斥，可以并发执行。

synchronized(this)表示当前类的对象实例相同时锁起作用，synchronized(Object)表示该Object对象相同时锁起作用，synchronized(类class)表示当都是该class类时锁起作用。

举一个简单的例子：

public class TestController {

public class Task implements Runnable{

private String str;

Task(String str){

this.str=str;

}

@Override

public void run() {

synchronized (str) {

try {

Thread.sleep(3000l);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println(str);

}

}

}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

TestController testController = new TestController();

Thread thread1 = new Thread(testController.new Task("1"));

Thread thread2 = new Thread(testController.new Task("1"));

thread1.start();

thread2.start();

}

}

上述代码，参照对象str都是"1"，在java中，String字符串如果通过this.str="1"这样的方式赋值就等同于str=String.valueOf("1")，如果字符串"1"之前已经初始化过，那就会直接拿之前的，所以是同一个对象。根据上面介绍的原则，那锁就会起作用，所以结果是3秒之后输出1，再过3秒再输出1。

如果把thread2改成

Thread thread2 = new Thread(testController.new Task("2"));

这时参考对象一个是"1"，另一个是"2"，不是同一个对象，所以锁不会互斥，就不会起作用，所以结果是3秒后几乎同时输出1和2。

以上都是多个线程同时调用同一个方法，如果调用不同的方法呢?

public class Test{

public synchronized void m1(){

System.out.println("m1 running...");

try {

Thread.sleep(3000l);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("m1 end");

}

public synchronized void m2(){

System.out.println("m2 running...");

System.out.println("m2 end");

}

public static void main(String[] args) {

Test test = new Test();

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

test.m1();

}

}).start();

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

test.m2();

}

}).start();

}

}

上面代码的输出结果是：

m1 running...

//过3秒

m1 end

m2 running...

m2 end

上面就说过synchronized修饰在方法上等同于synchronized(this){方法的所有代码作为代码块}，而this就代表是对象，也就是说，第一个Thread获得的是test对象的锁，因为对象都是同一个test，所以第二个Thread无法获取到锁，而被阻塞。

把上面的例子改造成如下：

private String str = "1";

public void m1(){

synchronized(str){

System.out.println("m1 running...");

try {

Thread.sleep(3000l);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("m1 end");

}

}

public void m2(){

synchronized(str){

System.out.println("m2 running...");

System.out.println("m2 end");

}

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第一个Thread调用m1()时获取到的是对象str的锁，第二个Thread调用m2()时也需要获取对象str的锁，而且因为是同一个Test对象，所以两个str也是同一个对象，所以第二个Thread会因为获取不到锁而被阻塞，输出结果和之前的例子一样。

如果再把上面的例子改造成如下：

public class M1 {

public void m(String str){

synchronized (str) {

System.out.println("m1 runing");

try {

Thread.sleep(3000l);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

}

System.out.println("m1 end");

}

}

}

public class M2 {

public void m(String str){

synchronized (str) {

System.out.println("m2 runing");

System.out.println("m2 end");

}

}

}

public class Test {

public static void main(String[] args) {

String str = "1";

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

new M1().m(str);

}

}).start();

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

new M2().m(str);

}

}).start();

}

}

这次调用的方法在两个类里面，但是结果和之前的两个例子是一样的，因为锁住的都是传进来的str对象，同一个对象只有一把锁，第一个Thread拿了，第二个Thread就只能等待。

总结：

A. 无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，如果它作用的对象是非静态的，则它取得的锁是对象;如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类，则它取得的锁是对类，该类所有的对象同一把锁。

B. 每个对象只有一个锁(lock)与之相关联，谁拿到这个锁谁就可以运行它所控制的那段代码。

C. 实现同步是要很大的系统开销作为代价的，甚至可能造成死锁，所以尽量避免无谓的同步控制。