同步是多線程中的重要概念。同步的使用可以保證在多線程運行的環境中,程序不會產生設計之外的錯誤結果。同步的實現方式有兩種,同步方法和同步塊,這兩種方式都要用到synchronized關鍵字。
給一個方法增加synchronized修飾符之后就可以使它成為同步方法,這個方法可以是靜態方法和非靜態方法,但是不能是抽象類的抽象方法,也不能是接口中的接口方法。下面代碼是一個同步方法的示例:
public synchronized void aMethod() {
// do something
}
public static synchronized void anotherMethod() {
// do something
}
線程在執行同步方法時是具有排它性的。當任意一個線程進入到一個對象的任意一個同步方法時,這個對象的所有同步方法都被鎖定了,在此期間,其他任何線程都不能訪問這個對象的任意一個同步方法,直到這個線程執行完它所調用的同步方法並從中退出,從而導致它釋放了該對象的同步鎖之后。在一個對象被某個線程鎖定之后,其他線程是可以訪問這個對象的所有非同步方法的。
同步塊是通過鎖定一個指定的對象,來對同步塊中包含的代碼進行同步;而同步方法是對這個方法塊里的代碼進行同步,而這種情況下鎖定的對象就是同步方法所屬的主體對象自身。如果這個方法是靜態同步方法呢?那么線程鎖定的就不是這個類的對象了,也不是這個類自身,而是這個類對應的java.lang.Class類型的對象。同步方法和同步塊之間的相互制約只限於同一個對象之間,所以靜態同步方法只受它所屬類的其它靜態同步方法的制約,而跟這個類的實例(對象)沒有關系。
如果一個對象既有同步方法,又有同步塊,那么當其中任意一個同步方法或者同步塊被某個線程執行時,這個對象就被鎖定了,其他線程無法在此時訪問這個對象的同步方法,也不能執行同步塊。
synchronized 關鍵字用於保護共享數據。請大家注意“共享數據”,你一定要分清哪些數據是共享數據,請看下面的例子:
public class ThreadTest implements Runnable{
public synchronized void run(){
for(int i=0;i<10;i++) {
System.out.print(" " + i);
}
}
public static void main(String[] args) {
Runnable r1 = new ThreadTest(); //也可寫成ThreadTest r1 = new ThreadTest();
Runnable r2 = new ThreadTest();
Thread t1 = new Thread(r1);
Thread t2 = new Thread(r2);
t1.start();
t2.start();
}}
在這個程序中,run()雖然被加上了synchronized 關鍵字,但保護的不是共享數據。因為這個程序中的t1,t2 是兩個對象(r1,r2)的線程。而不同的對象的數據是不同的,r1,r2 有各自的run()方法,所以輸出結果無法預知。
synchronized的目的是使同一個對象的多個線程,在某個時刻只有其中的一個線程可以訪問這個對象的synchronized 數據。每個對象都有一個“鎖標志”,當這個對象的一個線程訪問這個對象的某個synchronized 數據時,這個對象的所有被synchronized 修飾的數據將被上鎖(因為“鎖標志”被當前線程拿走了),只有當前線程訪問完它要訪問的synchronized 數據時,當前線程才會釋放“鎖標志”,這樣同一個對象的其它線程才有機會訪問synchronized 數據。