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理解java中的關鍵字

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synchronized 關鍵字,代表這個方法加鎖,相當於不管哪一個執行緒A每次執行到這個方法時,都要檢查有沒有其它正在用這個方法的執行緒B(或者C D等),有的話要等正在使用這個方法的執行緒B(或者C D)執行完這個方法後再執行此執行緒A,沒有的話,直接執行它包括兩種用法:synchronized 方法和 synchronized 塊。

理解java中的關鍵字

1. synchronized 方法:

通過在方法宣告中加入 synchronized關鍵字來宣告 synchronized 方法。如:

複製程式碼 程式碼如下:

public synchronized void accessVal(int newVal);

synchronized 方法控制對類成員變數的訪問:每個類例項對應一把鎖,每個 synchronized 方法都必須獲得呼叫該方法的類例項的鎖方能執行,否則所屬執行緒阻塞,方法一旦執行,就獨佔該鎖,直到從該方法返回時才將鎖釋放,此後被阻塞的執行緒方能獲得該鎖,重新進入可執行狀態。這種機制確保了同一時刻對於每一個類例項,其所有宣告為 synchronized 的成員函式中至多隻有一個處於可執行狀態(因為至多隻有一個能夠獲得該類例項對應的鎖),從而有效避免了類成員變數的訪問衝突(只要所有可能訪問類成員變數的方法均被宣告為 synchronized)。在 Java 中,不光是類例項,每一個類也對應一把鎖,這樣我們也可將類的靜態成員函式宣告為 synchronized ,以控制其對類的靜態成員變數的訪問。synchronized 方法的缺陷:若將一個大的方法宣告為synchronized 將會大大影響效率,典型地,若將執行緒類的方法 run()宣告為 synchronized ,由於線上程的整個生命期內它一直在執行,因此將導致它對本類任何 synchronized 方法的呼叫都永遠不會成功。當然我們可以通過將訪問類成員變數的程式碼放到專門的方法中,將其宣告為 synchronized ,並在主方法中呼叫來解決這一問題,但是 Java 為我們提供了更好的解決辦法,那就是 synchronized 塊。

2. synchronized 塊:

通過 synchronized關鍵字來宣告synchronized 塊。語法如下:

複製程式碼 程式碼如下:

synchronized(syncObject)

{

//允許訪問控制的程式碼

}

synchronized 塊是這樣一個程式碼塊,其中的程式碼必須獲得物件 syncObject (如前所述,可以是類例項或類)的鎖方能執行,具體機制同前所述。由於可以針對任意程式碼塊,且可任意指定上鎖的物件,故靈活性較高。

對synchronized (this)的一些理解

一、當兩個併發執行緒訪問同一個物件object中的這個synchronized(this)同步程式碼塊時,一個時間內只能有一個執行緒得到執行。另一個執行緒必須等待當前執行緒執行完這個程式碼塊以後才能執行該程式碼塊。

二、當一個執行緒訪問object的一個synchronized(this)同步程式碼塊時,其他執行緒對object中所有其它synchronized(this)同步程式碼塊的訪問將被阻塞。

三、然而,當一個執行緒訪問object的一個synchronized(this)同步程式碼塊時,另一個執行緒仍然可以訪問該object中的除synchronized(this)同步程式碼塊以外的部分。

四、第三個例子同樣適用其它同步程式碼塊。也就是說,當一個執行緒訪問object的一個synchronized(this)同步程式碼塊時,它就獲得了這個object的物件鎖。結果,其它執行緒對該object物件所有同步程式碼部分的訪問都被暫時阻塞。

五、以上規則對其它物件鎖同樣適用。

synchronized的一個簡單例子

複製程式碼 程式碼如下:

public class TextThread

{

/**

* @param args

*/

public static void main(String[] args)

{

// TODO 自動生成方法存根

TxtThread tt = new TxtThread();

new Thread(tt)t();

new Thread(tt)t();

new Thread(tt)t();

new Thread(tt)t();

}

}

class TxtThread implements Runnable

{

int num = 100;

String str = new String();

public void run()

{

while (true)

{

synchronized(str)

{

if (num>0)

{

try

{

p(10);

}

catch(Exception e)

{

essage();

}

tln(entThread()ame()+ "this is "+ num--);

}

}

}

}

}

上面的例子中為了製造一個時間差,也就是出錯的機會,使用了p(10)Java對多執行緒的支援與同步機制深受大家的喜愛,似乎看起來使用了synchronized關鍵字就可以輕鬆地解決多執行緒共享資料同步問題。到底如何?――還得對synchronized關鍵字的作用進行深入瞭解才可定論。

總的說來,synchronized關鍵字可以作為函式的修飾符,也可作為函式內的語句,也就是平時說的同步方法和同步語句塊。如果再細的分類,synchronized可作用於instance變數、object reference(物件引用)、static函式和class literals(類名稱字面常量)身上。在進一步闡述之前,我們需要明確幾點:

A.無論synchronized關鍵字加在方法上還是物件上,它取得的鎖都是物件,而不是把一段程式碼或函式當作鎖――而且同步方法很可能還會被其他執行緒的物件訪問。

B.每個物件只有一個鎖(lock)與之相關聯。

C.實現同步是要很大的系統開銷作為代價的,甚至可能造成死鎖,所以儘量避免無謂的同步控制。

接著來討論synchronized用到不同地方對程式碼產生的影響: 假設P1、P2是同一個類的不同物件,這個類中定義了以下幾種情況的同步塊或同步方法,P1、P2就都可以呼叫它們。

1.把synchronized當作函式修飾符時,示例程式碼如下:

複製程式碼 程式碼如下:

Public synchronized void methodAAA()

{

//…

}

這也就是同步方法,那這時synchronized鎖定的是哪個物件呢?它鎖定的是呼叫這個同步方法物件。也就是說,當一個物件P1在不同的執行緒中執行這個同步方法時,它們之間會形成互斥,達到同步的效果。但是這個物件所屬的`Class所產生的另一物件P2卻可以任意呼叫這個被加了synchronized關鍵字的方法。上邊的示例程式碼等同於如下程式碼:

複製程式碼 程式碼如下:

public void methodAAA()

{

synchronized (this) // (1)

{

//…..

}

}

(1)處的this指的是什麼呢?它指的就是呼叫這個方法的物件,如P1。可見同步方法實質是將synchronized作用於object reference。――那個拿到了P1物件鎖的執行緒,才可以呼叫P1的同步方法,而對P2而言,P1這個鎖與它毫不相干,程式也可能在這種情形下襬脫同步機制的控制,造成資料混亂。

2.同步塊,示例程式碼如下:

複製程式碼 程式碼如下:

public void method3(SomeObject so)

{

synchronized(so)

{

//…..

}

}

這時,鎖就是so這個物件,誰拿到這個鎖誰就可以執行它所控制的那段程式碼。當有一個明確的物件作為鎖時,就可以這樣寫程式,但當沒有明確的物件作為鎖,只是想讓一段程式碼同步時,可以建立一個特殊的instance變數(它得是一個物件)來充當鎖:

複製程式碼 程式碼如下:

class Foo implements Runnable

{

private byte[] lock = new byte[0]; // 特殊的instance變數

Public void methodA()

{

synchronized(lock) { //… }

}

//…..

}

注:零長度的byte陣列物件建立起來將比任何物件都經濟――檢視編譯後的位元組碼:生成零長度的byte[]物件只需3條操作碼,而Object lock = new Object()則需要7行操作碼。

3.將synchronized作用於static 函式,示例程式碼如下:

複製程式碼 程式碼如下:

Class Foo

{

public synchronized static void methodAAA() // 同步的static 函式

{

//….

}

public void methodBBB()

{

synchronized(s) // class literal(類名稱字面常量)

}

}

程式碼中的methodBBB()方法是把class literal作為鎖的情況,它和同步的static函式產生的效果是一樣的,取得的鎖很特別,是當前呼叫這個方法的物件所屬的類(Class,而不再是由這個Class產生的某個具體物件了)。

記得在《Effective Java》一書中看到過將 s和 lass()用於作同步鎖還不一樣,不能用lass()來達到鎖這個Class的目的。P1指的是由Foo類產生的物件。可以推斷:如果一個類中定義了一個synchronized的static函式A,也定義了一個synchronized 的instance函式B,那麼這個類的同一物件Obj在多執行緒中分別訪問A和B兩個方法時,不會構成同步,因為它們的鎖都不一樣。A方法的鎖是Obj這個物件,而B的鎖是Obj所屬的那個Class。

小結如下:

搞清楚synchronized鎖定的是哪個物件,就能幫助我們設計更安全的多執行緒程式。 還有一些技巧可以讓我們對共享資源的同步訪問更加安全:

1.定義private 的instance變數+它的 get方法,而不要定義public/protected的instance變數。如果將變數定義為public,物件在外界可以繞過同步方法的控制而直接取得它,並改動它。這也是JavaBean的標準實現方式之一。

2.如果instance變數是一個物件,如陣列或ArrayList什麼的,那上述方法仍然不安全,因為當外界物件通過get方法拿到這個instance物件的引用後,又將其指向另一個物件,那麼這個private變數也就變了,豈不是很危險。這個時候就需要將get方法也加上synchronized同步,並且,只返回這個private物件的clone()――這樣,呼叫端得到的就是物件副本的引用了 還有,比較常用的就有:hronizedMap(new HashMap()),當然這個MAP就是生命在類中的全域性變數,就是一個執行緒安全的HashMap,web的application是全web容器公用的,所以要使用執行緒安全來保證資料的正確。