加不加 synchronized 有什么区别?

synchronized 作为悲观锁,锁住了什么?

之前 2 篇文章我们已经知道 synchronized 的使用方法以及锁的内容(实例对象和Class类对象),这已经涵盖了这个关键字的基本内容了,今天这篇想介绍一下另一种写法,就是同步代码块,它实现了更细粒度的同步方式。下面来见分晓。

先给大家介绍一下同步代码块怎么写,大体的代码框架是这样:

synchronized(xxx) {

}

xxx 可以是 this 或者 Object 或者 xxx.class,下面我们就根据这 3 种不同加锁方式进行展开讨论。

this

表示的是锁住当前对象,和原来使用同步实例方式一样,锁住了当前的对象。

public class SynchronizedCodeTest {

    public static void main(String[] args) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchronizedCode();
});
thread.start();
}
} int count = 0;
public void testSynchronizedCode() {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
synchronized (this) {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
count ++;
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
System.out.printf("%s-testSynchronizedCode-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
} }

运行结果:

我们主要关注红色框和蓝色框的这部分结果,红色框里面是同步块的代码,线程之间是互斥的,但是蓝色框中Thread-0在执行同步块的过程中,其他线程非同步块也在执行,这里说明了锁的粒度确实变小了,变成了方法里面的同步块代码之间互斥,非同步块代码不互斥,count 的值最终是 5,说明到执行到同步块时,同一时刻只有一个线程在执行。

我们再写个测试代码,看一看 synchronized(this) 是锁住什么?

public class SynchronizedCodeTest {

    public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchronizedCode();
});
thread.start();
}
}
}

运行结果:

观察到红色框里面就可以发现,这时候同步块不起效果了,并且 count 最终都是 1,证明 synchronized(this) 锁住的是当前的对象,和 public synchronized void testSynchronizedMethod() 一样。

Object

同步代码块带来了灵活性,它不再只是锁住当前对象了,可以锁住任何我们创建的对象,下面就来看看。


public class SynchronizedCodeTest { public static void main(String[] args) {
Object lock = new Object();
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest(lock);
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchroniedLock();
});
thread.start();
}
} int count = 0; Object lock = null;
public SynchronizedCodeTest(Object lock) {
this.lock = lock;
} public void testSynchroniedLock() {
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
synchronized (lock) {
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
count ++;
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
System.out.printf("%s-testSynchroniedLock-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
} }

运行结果:

这段代码,我们创建了一个 lock 对象,作为参数传入到 synchronizedCodeTest 对象里,我们看到结果里面,5 个线程在同步块代码里是串行执行的,count 最终也得到结果是 5。这段代码没有看出锁对象带来的灵活性,下面再看一个例子,把测试代码稍微改一下,让每个线程都有自己的 synchronizedCodeTest 对象。

public static void main(String[] args) {
Object lock = new Object();
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest(lock);
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchroniedLock();
});
thread.start();
}
}

运行结果:

结果我们发现,虽然我们为每个线程创建一个 synchronizedCodeTest 对象,但是不管怎么运行,5 个线程的同步代码块都是串行执行的,原因在于,我们只创建了一个 lock 对象,这 5 个 synchronizedCodeTest 的 lock 对象都是同一个,因此竞争资源是同一个,才出现这种情况。看是不是比同步方法灵活多了,上一篇中,我们要让多个实例同步执行,我们需要使用静态同步方法,现在不用了,使用同步代码块就可以,只需要满足锁住同一个实例对象就行。

另外,这个例子的结果是每个实例的 count 最终都为 1,这是因为每个 synchronizedCodeTest 对象都有自己独立的变量 count,所以线程之间互不影响。

xxx.class

再来看看最后一种代码块锁 Class 类,这和 public static synchronized testSynchronizedStatic() 的作用是一样的,区别就只是代码块的锁范围可变。我们直接看看代码例子。

public class SynchronizedCodeTest {

    public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
SynchronizedCodeTest synchronizedCodeTest = new SynchronizedCodeTest();
Thread thread = new Thread(() -> {
synchronizedCodeTest.testSynchronizedCodeClass();
});
thread.start();
}
} int count = 0;
public void testSynchronizedCodeClass() {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
synchronized (SynchronizedCodeTest.class) {
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-synchronized-start-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
count ++;
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-synchronized-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
}
System.out.printf("%s-testSynchronizedCodeClass-end-count=%s\n", Thread.currentThread().getName(), count);
} }

运行结果:

每个线程都有自己的实例,但是锁住 Class 会使每个线程实例对象的同步块都是串行执行,这个结果和上面的多个实例锁住同一个 Object 对象的结果是一样的。我个人更倾向于使用锁同一个 Object 对象,而不是锁 Class 类对象。

总结

这篇介绍了synchronizd 代码块的 3 种使用方式,并详细介绍了各自的使用方式和区别。简单的列个表。

类型 使用方式 锁作用范围
this synchronized(this){} 锁住当前的实例对象
object synchronized(lock){} 锁住其他实例对象,比较灵活
xxx.class synchronized(xxx.class){} 锁住 Class 对象

总共用了 3 篇文章来给大家介绍 synchronized 的具体用法,主要是因为之前有些文章一下子就进入 Java 源代码和 JVM 源码,让不少朋友感觉有点吃力,甚至有朋友一看标题就不进来看看了,所以这次先介绍一些比较简单的用法,让大家先了解了解,后面几篇会比较深入 synchronized 原理性的文章,希望大家也能看看,会有非常大的收获的。

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