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Java同步機制總結--synchronized
JAVAsynchronized關(guān)鍵字能夠作為函數的修飾符,也可作為函數內的語(yǔ)句,也就是平時(shí)說(shuō)的同步方法和同步語(yǔ)句塊。假如再細的分類(lèi),synchronized可作用于instance變量、object reference(對象引用)、static函數和class literals(類(lèi)名稱(chēng)字面常量)身上。
在進(jìn)一步闡述之前,我們需要明確幾點(diǎn):
A.無(wú)論synchronized關(guān)鍵字加在方法上還是對象上,他取得的鎖都是對象,而不是把一段代碼或函數當作鎖――而且同步方法很可能還會(huì )被其他線(xiàn)程的對象訪(fǎng)問(wèn)。
B.每個(gè)對象只有一個(gè)鎖(lock)和之相關(guān)聯(lián)。
C.實(shí)現同步是要很大的系統開(kāi)銷(xiāo)作為代價(jià)的,甚至可能造成死鎖,所以盡量避免無(wú)謂的同步控制。
接著(zhù)來(lái)討論synchronized用到不同地方對代碼產(chǎn)生的影響:

假設P1、P2是同一個(gè)類(lèi)的不同對象,這個(gè)類(lèi)中定義了以下幾種情況的同步塊或同步方法,P1、P2就都能夠調用他們。

1.  把synchronized當作函數修飾符時(shí),示例代碼如下:
Public synchronized void method(){
//….
}
這也就是同步方法,那這時(shí)synchronized鎖定的是哪個(gè)對象呢?他鎖定的是調用這個(gè)同步方法對象。也就是說(shuō),當一個(gè)對象P1在不同的線(xiàn)程中執行這個(gè)同步方法時(shí),他們之間會(huì )形成互斥,達到同步的效果。但是這個(gè)對象所屬的Class所產(chǎn)生的另一對象P2卻能夠任意調用這個(gè)被加了synchronized關(guān)鍵字的方法。
上邊的示例代碼等同于如下代碼:
public void method()
{
synchronized (this)      //  (1)
{
       //…..
}
}
(1)處的this指的是什么呢?他指的就是調用這個(gè)方法的對象,如P1??梢?jiàn)同步方法實(shí)質(zhì)是將synchronized作用于object reference。――那個(gè)拿到了P1對象鎖的線(xiàn)程,才能夠調用P1的同步方法,而對P2而言,P1這個(gè)鎖和他毫不相干,程式也可能在這種情形下擺脫同步機制的控制,造成數據混亂:(
2.同步塊,示例代碼如下:
public void method(SomeObject so) {
synchronized(so)
{
       //…..
}
}
這時(shí),鎖就是so這個(gè)對象,誰(shuí)拿到這個(gè)鎖誰(shuí)就能夠運行他所控制的那段代碼。當有一個(gè)明確的對象作為鎖時(shí),就能夠這樣寫(xiě)程式,但當沒(méi)有明確的對象作為鎖,只是想讓一段代碼同步時(shí),能夠創(chuàng )建一個(gè)特別的instance變量(他得是個(gè)對象)來(lái)充當鎖:
class Foo implements Runnable
{
       private byte[] lock = new byte[0];  // 特別的instance變量
    Public void method()
{
       synchronized(lock) { //… }
}
//…..
}
注:零長(cháng)度的byte數組對象創(chuàng )建起來(lái)將比任何對象都經(jīng)濟――查看編譯后的字節碼:生成零長(cháng)度的byte[]對象只需3條操作碼,而Object lock = new Object()則需要7行操作碼。
3.將synchronized作用于static 函數,示例代碼如下:
      Class Foo
{
public synchronized static void method1()   // 同步的static 函數
{
//….
}
public void method2()
{
       synchronized(Foo.class)   //  class literal(類(lèi)名稱(chēng)字面常量)
}
       }
   代碼中的method2()方法是把class literal作為鎖的情況,他和同步的static函數產(chǎn)生的效果是相同的,取得的鎖很特別,是當前調用這個(gè)方法的對象所屬的類(lèi)(Class,而不再是由這個(gè)Class產(chǎn)生的某個(gè)具體對象了)。
記得在《Effective Java》一書(shū)中看到過(guò)將 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步鎖還不相同,不能用P1.getClass()來(lái)達到鎖這個(gè)Class的目的。P1指的是由Foo類(lèi)產(chǎn)生的對象。
能夠推斷:假如一個(gè)類(lèi)中定義了一個(gè)synchronized的static函數A,也定義了一個(gè)synchronized 的instance函數B,那么這個(gè)類(lèi)的同一對象Obj在多線(xiàn)程中分別訪(fǎng)問(wèn)A和B兩個(gè)方法時(shí),不會(huì )構成同步,因為他們的鎖都不相同。A方法的鎖是Obj所屬的那個(gè)Class,而B(niǎo)的鎖是Obj所屬的這個(gè)對象。

小結如下:
搞清楚synchronized鎖定的是哪個(gè)對象,就能幫助我們設計更安全的多線(xiàn)程程式。


更有一些技巧能夠讓我們對共享資源的同步訪(fǎng)問(wèn)更加安全:
1.  定義private 的instance變量+他的get方法,而不要定義public/protected的instance變量。假如將變量定義為public,對象在外界能夠繞過(guò)同步方法的控制而直接取得他,并改變他。這也是JavaBean的標準實(shí)現方式之一。
2. 假如instance變量是個(gè)對象,如數組或ArrayList什么的,那上述方法仍然不安全,因為當外界對象通過(guò)get方法拿到這個(gè)instance對象的引用后,又將其指向另一個(gè)對象,那么這個(gè)private變量也就變了,豈不是很危險。 這個(gè)時(shí)候就需要將get方法也加上synchronized同步,并且,只返回這個(gè)private對象的clone()――這樣,調用端得到的就是對象副本的引用了。
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