synchronized 几种用法,你很有必要知道
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2022-04-13 18:12
作者 | 磊哥
来源 | Java面试真题解析（ID：aimianshi666）
转载请联系授权（微信ID：GG_Stone）
在 Java 语言中，保证线程安全性的主要手段是加锁，而 Java 中的锁主要有两种：synchronized 和 Lock，我们今天重点来看一下 synchronized 的几种用法。
用法简介
使用 synchronized 无需手动执行加锁和释放锁的操作，我们只需要声明 synchronized 关键字就可以了，JVM 层面会帮我们自动的进行加锁和释放锁的操作。synchronized 可用于修饰普通方法、静态方法和代码块，接下来我们分别来看。
1、修饰普通方法
synchronized 修饰普通方法的用法如下：
/**
* synchronized 修饰普通方法
*/
public synchronized void method() {
// ....
}
当 synchronized 修饰普通方法时，被修饰的方法被称为同步方法，其作用范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象。
2、修饰静态方法
synchronized 修饰静态方法和修饰普通方法类似，它的用法如下：
/**
* synchronized 修饰静态方法
*/
public static synchronized void staticMethod() {
// .......
}
当 synchronized 修饰静态方法时，其作用范围是整个程序，这个锁对于所有调用这个锁的对象都是互斥的。
所谓的互斥，指的是同一时间只能有一个线程能使用，其他线程只能排队等待。
修饰普通方法 VS 修饰静态方法
synchronized 修饰普通方法和静态方法看似相同，但二者完全不同，对于静态方法来说 synchronized 加锁是全局的，也就是整个程序运行期间，所有调用这个静态方法的对象都是互斥的，而普通方法是针对对象级别的，不同的对象对应着不同的锁，比如以下代码，同样是调用两次方法，但锁的获取完全不同，实现代码如下：
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class SynchronizedUsage {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 创建线程池同时执行任务
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
// 执行两次静态方法
threadPool.execute(() -> {
staticMethod();
});
threadPool.execute(() -> {
staticMethod();
});
// 执行两次普通方法
threadPool.execute(() -> {
SynchronizedUsage usage = new SynchronizedUsage();
usage.method();
});
threadPool.execute(() -> {
SynchronizedUsage usage2 = new SynchronizedUsage();
usage2.method();
});
}
/**
* synchronized 修饰普通方法
* 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
*/
public synchronized void method() {
System.out.println("普通方法执行时间：" + LocalDateTime.now());
try {
// 休眠 3s
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* synchronized 修饰静态方法
* 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
*/
public static synchronized void staticMethod() {
System.out.println("静态方法执行时间：" + LocalDateTime.now());
try {
// 休眠 3s
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
以上程序的执行结果如下：
从上述结果可以看出，静态方法加锁是全局的，针对的是所有调用者；而普通方法加锁是对象级别的，不同的对象拥有的锁也不同。
3、修饰代码块
我们在日常开发中，最常用的是给代码块加锁，而不是给方法加锁，因为给方法加锁，相当于给整个方法全部加锁，这样的话锁的粒度就太大了，程序的执行性能就会受到影响，所以通常情况下，我们会使用 synchronized 给代码块加锁，它的实现语法如下：
public void classMethod() throws InterruptedException {
// 前置代码...
// 加锁代码
synchronized (SynchronizedUsage.class) {
// ......
}
// 后置代码...
}
从上述代码我们可以看出，相比于修饰方法，修饰代码块需要自己手动指定加锁对象，加锁的对象通常使用 this 或 xxx.class 这样的形式来表示，比如以下代码：
// 加锁某个类
synchronized (SynchronizedUsage.class) {
// ......
}
// 加锁当前类对象
synchronized (this) {
// ......
}
this VS class
使用 synchronized 加锁 this 和 xxx.class 是完全不同的，当加锁 this 时，表示用当前的对象进行加锁，每个对象都对应了一把锁；而当使用 xxx.class 加锁时，表示使用某个类（而非类实例）来加锁，它是应用程序级别的，是全局生效的，如以下代码所示：
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class SynchronizedUsageBlock {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 创建线程池同时执行任务
ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
// 执行两次 synchronized(this)
threadPool.execute(() -> {
SynchronizedUsageBlock usage = new SynchronizedUsageBlock();
usage.thisMethod();
});
threadPool.execute(() -> {
SynchronizedUsageBlock usage2 = new SynchronizedUsageBlock();
usage2.thisMethod();
});
// 执行两次 synchronized(xxx.class)
threadPool.execute(() -> {
SynchronizedUsageBlock usage3 = new SynchronizedUsageBlock();
usage3.classMethod();
});
threadPool.execute(() -> {
SynchronizedUsageBlock usage4 = new SynchronizedUsageBlock();
usage4.classMethod();
});
}
/**
* synchronized(this) 加锁
* 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
*/
public void thisMethod() {
synchronized (this) {
System.out.println("synchronized(this) 加锁：" + LocalDateTime.now());
try {
// 休眠 3s
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* synchronized(xxx.class) 加锁
* 本方法的执行需要 3s（因为有 3s 的休眠时间）
*/
public void classMethod() {
synchronized (SynchronizedUsageBlock.class) {
System.out.println("synchronized(xxx.class) 加锁：" + LocalDateTime.now());
try {
// 休眠 3s
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
以上程序的执行结果如下：
总结
synchronized 用 3 种用法，用它可以来修饰普通方法、静态方法和代码块，其中最常用的是修饰代码块，而修饰代码块时需要指定一个加锁对象，这个加锁对象通常使用 this 或 xxx.class 来表示，当使用 this 时，表示使用当前对象来加锁，而使用 class 时，表示表示使用某个类（非类对象实例）来加锁，它是全局生效的。
