【JUC基础】03.几段代码看懂synchronized(上)

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1、前言

程序员经常听到“并发锁”这个名词,而且实际项目中也确实避免不了要加锁。那么什么是锁?锁的是什么?今天文章从8个有意思的案例,彻底弄清这两个问题。

2、什么是synchronized

Java中的一个保留字(关键字)。加了synchronized表明该段代码为同步块,也称之为同步锁。synchronized的作用是保证在同一时刻, 被修饰的代码块或方法只会有一个线程执行,以达到保证并发安全的效果。JDK1.5之前synchronized是一个重量级锁,相对于JUC中的Lock,它会显得那么笨重,随着Javs SE 1.6对synchronized进行的各种优化后,synchronized并不会显得那么重了。简单的使用示例代码为:

public synchronized void doSomething(){
    ...   
}

或

public void doSomething() {
    synchronized(this){
        ...    
    }
}

3、代码一:单实例synchronized调用

eat():普通synchronized方法

sleep():普通synchronized方法

思考问题:控制台先打印什么?先吃饭?还是先睡觉?

public class LockDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Dog dog = new Dog();
        new Thread(() -> dog.eat()).start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

        new Thread(() -> dog.sleep()).start();
    }
}

class Dog {
    public synchronized void eat(){
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        System.out.println("先吃饭");
    }
    public synchronized void sleep(){
        System.out.println("先睡觉");
    }
}

执行结果:

原因:

普通方法加了synchronized,而synchronized锁的是该方法的调用者,也就是dog实例。这时候两个线程都由同一个dog实例调用,因此sleep()方法需要等待。

这里的eat()方法为什么也睡了2s,原因是为了排除程序打印”先吃饭“是因为方法被先调用的干扰。

4、代码二、多实例synchronized调用

eat():普通synchronized方法

sleep():普通synchronized方法

思考问题:控制台先打印什么?先吃饭?还是先睡觉?

public class LockDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Dog dog1 = new Dog();
        Dog dog2 = new Dog();
        new Thread(() -> dog1.eat()).start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

        new Thread(() -> dog2.sleep()).start();
    }
}

class Dog {
    public synchronized void eat(){
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        System.out.println("先吃饭");
    }
    public synchronized void sleep(){
        System.out.println("先睡觉");
    }
}

执行结果:

原因:

普通方法加了synchronized,而synchronized锁的是该方法的调用者,也就是dog实例。这时候两个线程由不同的两个实例dog1、dog2调用,因此相互之间锁不会等待,而eat()睡了2s,因此就先输出了“先睡觉”。

5、代码三、单实例synchronized和普通方法

eat():普通synchronized方法

sleep():普通synchronized方法

这里增加一个普通方法drink()。

思考问题:控制台先打印什么?先吃饭?还是先喝水?

public class LockDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Dog dog = new Dog();
        new Thread(() -> dog.eat()).start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

        new Thread(() -> dog.drink()).start();
    }
}

class Dog {
    public synchronized void eat(){
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("先吃饭");
    }
    public synchronized void sleep(){
        System.out.println("先睡觉");
    }

    public void drink(){
        System.out.println("先喝水");
    }
}

执行结果:

原因:

drink()方法是普通方法,没有加锁,因此不会收到锁影响。

6、代码四、多实例synchronized和普通方法

eat():普通synchronized方法

sleep():普通synchronized方法

这里增加一个普通方法drink()。

思考问题:控制台先打印什么?先吃饭?还是先喝水?

public class LockDemo {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Dog dog1 = new Dog();
        Dog dog2 = new Dog();
        new Thread(() -> dog1.eat()).start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

        new Thread(() -> dog2.drink()).start();
    }
}

class Dog {
    public synchronized void eat(){
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("先吃饭");
    }
    public synchronized void sleep(){
        System.out.println("先睡觉");
    }

    public void drink(){
        System.out.println("先喝水");
    }
}

执行结果:

原因:

drink()方法是普通方法,没有加锁,因此不会收到锁影响。

7、结论

因此,对于锁。我们需要搞懂锁是谁持有的,通常一般属于调用者持有。调用者又分两类:实例调用(new),类调用(static)。这里用最简单的代码来理解锁。当然锁的机制远比这里的复杂很多,这里只是入门。