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Java锁机制了解一下

日期：2018-04-23点击：307收藏

前言

回顾前面：

只有光头才能变强！

本文章主要讲的是Java多线程加锁机制，有两种：

Synchronized
显式Lock

不得不唠叨几句：

在《Java核心技术卷一》是先讲比较难的显式Lock，而再讲的是比较简单的Synchronized
而《Java并发编程实战》在前4章零散地讲解了Synchronized，将显式Lock放到了13章

其实都比较坑，如果能先系统讲了Synchronized锁机制，接着讲显式Lock锁机制，那就很容易理解了。也不需要跨那么多章节。

那么接下来我们就开始吧~

一、synchronized锁

1.1synchronized锁是什么？

synchronized是Java的一个关键字，它能够将代码块(方法)锁起来

它使用起来是非常简单的，只要在代码块(方法)添加关键字synchronized，即可以实现同步的功能~

 public synchronized void test() { // 关注公众号Java3y // doSomething }

synchronized是一种互斥锁

一次只能允许一个线程进入被锁住的代码块

synchronized是一种内置锁/监视器锁

Java中每个对象都有一个内置锁(监视器,也可以理解成锁标记)，而synchronized就是使用对象的内置锁(监视器)来将代码块(方法)锁定的！

1.2synchronized用处是什么？

synchronized保证了线程的原子性。(被保护的代码块是一次被执行的，没有任何线程会同时访问)
synchronized还保证了可见性。(当执行完synchronized之后，修改后的变量对其他的线程是可见的)

Java中的synchronized，通过使用内置锁，来实现对变量的同步操作，进而实现了对变量操作的原子性和其他线程对变量的可见性，从而确保了并发情况下的线程安全。

1.3synchronized的原理

我们首先来看一段synchronized修饰方法和代码块的代码：

 public class Main { //修饰方法 public synchronized void test1(){ } public void test2(){ // 修饰代码块 synchronized (this){ } } }

来反编译看一下：

同步代码块：

monitorenter和monitorexit指令实现的

同步方法（在这看不出来需要看JVM底层实现）

方法修饰符上的ACC_SYNCHRONIZED实现。

synchronized底层是是通过monitor对象，对象有自己的对象头，存储了很多信息，其中一个信息标示是被哪个线程持有。

具体可参考：

1.4synchronized如何使用

synchronized一般我们用来修饰三种东西：

修饰普通方法
修饰代码块
修饰静态方法

1.4.1修饰普通方法：

用的锁是Java3y对象(内置锁)

 public class Java3y { // 修饰普通方法，此时用的锁是Java3y对象(内置锁) public synchronized void test() { // 关注公众号Java3y // doSomething } }

1.4.2修饰代码块：

用的锁是Java3y对象(内置锁)--->this

 public class Java3y { public void test() { // 修饰代码块，此时用的锁是Java3y对象(内置锁)--->this synchronized (this){ // 关注公众号Java3y // doSomething } } }

当然了，我们使用synchronized修饰代码块时未必使用this，还可以使用其他的对象(随便一个对象都有一个内置锁)

所以，我们可以这样干：

public class Java3y { // 使用object作为锁(任何对象都有对应的锁标记，object也不例外) private Object object = new Object(); public void test() { // 修饰代码块，此时用的锁是自己创建的锁Object synchronized (object){ // 关注公众号Java3y // doSomething } } }

上面那种方式(随便使用一个对象作为锁)在书上称之为-->客户端锁，这是不建议使用的。

书上想要实现的功能是：给ArrayList添加一个putIfAbsent()，这需要是线程安全的。

假定直接添加synchronized是不可行的

使用客户端锁，会将当前的实现与原本的list耦合了：

书上给出的办法是使用组合的方式(也就是装饰器模式)

1.4.3修饰静态方法

获取到的是类锁(类的字节码文件对象)：Java3y.class

public class Java3y { // 修饰静态方法代码块，静态方法属于类方法，它属于这个类，获取到的锁是属于类的锁(类的字节码文件对象)-->Java3y.class public synchronized void test() { // 关注公众号Java3y // doSomething } }

1.4.4类锁与对象锁

synchronized修饰静态方法获取的是类锁(类的字节码文件对象)，synchronized修饰普通方法或代码块获取的是对象锁。

它俩是不冲突的，也就是说：获取了类锁的线程和获取了对象锁的线程是不冲突的！

 public class SynchoronizedDemo { //synchronized修饰非静态方法 public synchronized void function() throws InterruptedException { for (int i = 0; i <3; i++) { Thread.sleep(1000); System.out.println("function running..."); } } //synchronized修饰静态方法 public static synchronized void staticFunction() throws InterruptedException { for (int i = 0; i < 3; i++) { Thread.sleep(1000); System.out.println("Static function running..."); } } public static void main(String[] args) { final SynchoronizedDemo demo = new SynchoronizedDemo(); // 创建线程执行静态方法 Thread t1 = new Thread(() -> { try { staticFunction(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); // 创建线程执行实例方法 Thread t2 = new Thread(() -> { try { demo.function(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }); // 启动 t1.start(); t2.start(); } }

结果证明：类锁和对象锁是不会冲突的！

1.5重入锁

我们来看下面的代码：

 public class Widget { // 锁住了 public synchronized void doSomething() { ... } } public class LoggingWidget extends Widget { // 锁住了 public synchronized void doSomething() { System.out.println(toString() + ": calling doSomething"); super.doSomething(); } }