Java并发(十五)----synchronized解决共享的问题
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。
阻塞式的解决方案：synchronized，Lock
非阻塞式的解决方案：原子变量
此次介绍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 只能锁对象
1、synchronized
语法
synchronized(对象) // 线程1获得对象后， 线程2不能获得此对象，陷入阻塞(blocked)
{
临界区
}解决上述问题（两个线程对初始值为 0 的静态变量一个做自增，一个做自减，各做 5000 次，结果是 0 吗？）
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);
}输出，可以尝试运行多次，结果都是0。
2、分析
如下图所示
你可以做这样的类比：
synchronized(对象)中的对象，可以想象为一个房间（room），有唯一入口（门）房间只能一次进入一人进行计算，线程 t1，t2 想象成两个人当线程 t1 执行到
synchronized(room)时就好比 t1 进入了这个房间，并锁住了门拿走了钥匙，在门内执行count++代码这时候如果 t2 也运行到了
synchronized(room)时，它发现门被锁住了，只能在门外等待，发生了上下文切换，阻塞住了这中间即使 t1 的 cpu 时间片不幸用完，被踢出了门外（不要错误理解为锁住了对象就能一直执行下去哦），这时门还是锁住的，t1 仍拿着钥匙，t2 线程还在阻塞状态进不来，只有下次轮到 t1 自己再次获得时间片时才能开门进入
当 t1 执行完
synchronized{}块内的代码，这时候才会从 obj 房间出来并解开门上的锁，唤醒 t2 线程把钥匙给他。t2 线程这时才可以进入 obj 房间，锁住了门拿上钥匙，执行它的count--代码
用图来表示
3、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，意味者锁住了整个循环。如果 t1
synchronized(obj1)而 t2synchronized(obj2)会怎样运作？-- 锁对象，要保护共享资源，必须对同一个对象进行加锁如果 t1
synchronized(obj)而 t2 没有加会怎么样？如何理解？-- 锁对象，t2没有锁，就不会被阻塞，就会正常执行。要保护共享资源，所有线程都必须要枷锁。
4、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) { // 保护自己的对象
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());
}
}5、方法上的 synchronized
加在成员方法上
class Test{
public synchronized void test() {
}
}
等价于
class Test{
public void test() {
synchronized(this) {
}
}
}加在静态方法上
class Test{
public synchronized static void test() {
}
}
等价于
class Test{
public static void test() {
synchronized(Test.class) { // 锁住类对象
}
}
}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）
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