有鎖才有自由
生活中不存在絕對的自由，絕對的自由通常對應的無序和混沌，只有在道德、法律、倫理的約束下的相對自由，才能使人感受到自由。
而在多線程編程中，鎖是至關重要的，鎖就是道德，就是法律約束，沒有鎖的多線程環境將會是混亂的，所有線程都在爭奪資源，最后的結果就是導致系統崩潰，而有了鎖之后，多線程環境才能穩定高效的工作。
synchronized 關鍵字
synchronized 是我們所說的重量級鎖，所說的重量級是相對於那些自旋鎖(AQS)而言的，比如可重入鎖ReentrantLock。很多人談 synchronized 色變，說它性能差、太重，貌似言之鑿鑿。放在多年前確實如此，但是 Java 1.7、1.8 已經對 synchronized 做了很大優化，其性能和那些輕量級鎖幾乎沒有差距。
所以，我們再程序中其實可以放心的使用它，即使沒有用過，也肯定在一些源碼里見過，比如 Netty 中就有很多地方用到了它。
下面開始進入今天的主題，類鎖和實例鎖。看名字就已經很明顯了，類鎖就是所在類上的鎖，實例就是鎖在類實例上的鎖。
實例鎖
類聲明后，我們可以 new 出來很多的實例對象。這時候，每個實例在 JVM 中都有自己的引用地址和堆內存空間，這時候，我們就認為這些實例都是獨立的個體，很顯然，在實例上加的鎖和其他的實例就沒有關系，互不影響了。
通常我們使用實例鎖的方式有下面三種：
1、 鎖住實體里的非靜態變量
非靜態變量是實例自身變量，不會與其他實例共享，所以鎖住實體內聲明的非靜態變量可以實現對象鎖。鎖住同一個變量的方法塊共享同一把鎖。
2、鎖住 this 對象
this 指的是當前對象實例本身，所以，所有使用 synchronized(this) 方式的方法都共享同一把鎖。
3、直接鎖非靜態方法
最簡單、最直觀的一種方式，直接加在方法返回類型前。
使用對象鎖的情況，只有使用同一實例的線程才會受鎖的影響，多個實例調用同一方法也不會受影響。
下面來做個測試，開啟 5 個線程，每個線程都 new 一個新的實例來分別調用上面三種方式的方法，方法完成的動作就是輸出線程名稱，然后休眠 10 秒鍾。
public class ObjectLock {
private Object lock = new Object();
/**
* 鎖住非靜態變量
* @throws InterruptedException
*/
public void lockObjectField() throws InterruptedException{
synchronized (lock){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10*1000);
}
}
/**
* 鎖住 this 對象 this 就是當前對象實例
* @throws InterruptedException
*/
public void lockThis() throws InterruptedException{
synchronized (this){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10*1000);
}
}
/**
* 直接鎖住非靜態方法
* @throws InterruptedException
*/
public synchronized void methodLock() throws InterruptedException{
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10*1000);
}
public static void main(String[] args){
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread worker = new Thread(new ObjectLockWorker());
worker.setName("kite-" + i);
worker.start();
}
}
public static class ObjectLockWorker implements Runnable{
@Override
public void run() {
try {
ObjectLock objectLock = new ObjectLock();
// 方式 1
objectLock.lockObjectField();
// 方式 2
//objectLock.lockThis();
// 方式 3
//objectLock.methodLock();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
我們預測的結果就是每個線程都會立刻輸出線程名稱，然后各自休眠 10 秒。
分別調用方式1、2、3，效果都是一樣的，我們看到輸出結果和我們預測的是一樣的，5 個線程都立即輸出線程名，然后等待 10 秒，整個程序退出。
類鎖
類鎖是加載類上的，而類信息是存在 JVM 方法區的，並且整個 JVM 只有一份，方法區又是所有線程共享的，所以類鎖是所有線程共享的。
使用類鎖的方式有如下方式：
1、鎖住類中的靜態變量
因為靜態變量和類信息一樣也是存在方法區的並且整個 JVM 只有一份，所以加在靜態變量上可以達到類鎖的目的。
2、直接在靜態方法上加 synchronized
因為靜態方法同樣也是存在方法區的並且整個 JVM 只有一份，所以加在靜態方法上可以達到類鎖的目的。
3、鎖住 xxx.class
對當前類的 .class 屬性加鎖，可以實現類鎖。
類鎖是所有線程共享的鎖，所以同一時刻，只能有一個線程使用加了鎖的方法或方法體，不管是不是同一個實例。
下面同樣來做個測試，開啟 5 個線程，除了調用靜態方法的方式，其他兩種方式中每個線程都 new 一個新的實例來分別調用，方法內完成的動作就是輸出線程名稱，然后休眠 10 秒鍾。
public class ClassLock {
private static Object lock = new Object();
/**
* 鎖住靜態變量
* @throws InterruptedException
*/
public void lockStaticObjectField() throws InterruptedException{
synchronized (lock){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10*1000);
}
}
/**
* 鎖住靜態方法
* @throws InterruptedException
*/
public static synchronized void methodLock() throws InterruptedException{
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10*1000);
}
/**
* 鎖住 xxx.class
* @throws InterruptedException
*/
public void lockClass() throws InterruptedException{
synchronized (ClassLock.class){
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
Thread.sleep(10*1000);
}
}
public static void main(String[] args){
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread worker = new Thread(new ClassLockWorker());
worker.setName("kite-" + i);
worker.start();
}
}
public static class ClassLockWorker implements Runnable{
@Override
public void run() {
try {
ClassLock classLock = new ClassLock();
// 方式 1
classLock.lockStaticObjectField();
// 方式 2
//ClassLock.methodLock();
// 方式 3
//classLock.lockClass();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
我們預測的結果就是剛開始只有1個線程搶到鎖，然后輸出線程名，之后等待 10 秒中，之后是下一個搶到鎖的線程，輸出線程名，然后等待 10 秒。直到最后一個搶到鎖的線程，整個過程歷時大約 50 秒。
分別調用方式1、2、3，觀察執行結果，和我們預測的是一致的。
怎么樣，面試再考你對象鎖和類鎖的時候，是不是能從容一點兒了呢。看到這里的同學請注意了，點個「推薦」再走，沒有看到這里的同學就不用注意了（這不廢話嗎）
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