Java的类锁、对象锁和方法锁

在Java中，对于synchronized关键字，大家看到的第一反应就是这个关键字是进行同步操作的，即得名“同步锁”。

• 当用它来修饰方法和代码块时，默认当前的对象为锁的对象，即对象锁。

• 当用来修饰类和静态方法时，默认当前的类为锁的对象

对象锁

修饰在方法上时，多个线程调用同一对象的同步方法时会阻塞，调用不同对象的同步方法时不会阻塞。

在多线程环境下，调用不同对象的同步方法：

public class SynchronizedDemo {

    public synchronized void synTest(){
        int i = 5;
        while (i-- > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedDemo demo1 = new SynchronizedDemo();
        SynchronizedDemo demo2 = new SynchronizedDemo();

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo1.obj3();
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo2.obj3();
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

Output：

Thread-0 : 4
Thread-1 : 4
Thread-0 : 3
Thread-1 : 3
Thread-0 : 2
Thread-1 : 2
Thread-0 : 1
Thread-1 : 1
Thread-0 : 0
Thread-1 : 0

---

在多线程环境下，调用同一对象的同步方法：

public class SynchronizedDemo {

    public synchronized void synTest(){
        int i = 5;
        while (i-- > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedDemo demo1 = new SynchronizedDemo();
        SynchronizedDemo demo2 = new SynchronizedDemo();

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo1.synTest();
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo1.synTest();
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

Output：

Thread-0 : 4
Thread-0 : 3
Thread-0 : 2
Thread-0 : 1
Thread-0 : 0
Thread-1 : 4
Thread-1 : 3
Thread-1 : 2
Thread-1 : 1
Thread-1 : 0

---

在多线程环境下，调用不同对象通过this修饰的局部代码块

public class SynchronizedDemo {

    public void synTest(){
        synchronized (this){
            int i = 5;
            while (i-- > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

    public static void main(String[] args) {

        SynchronizedDemo demo1 = new SynchronizedDemo();
        SynchronizedDemo demo2 = new SynchronizedDemo();

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo1.synTest();
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo2.synTest();
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

Output：

Thread-0 : 4
Thread-1 : 4
Thread-0 : 3
Thread-1 : 3
Thread-0 : 2
Thread-1 : 2
Thread-0 : 1
Thread-1 : 1
Thread-0 : 0
Thread-1 : 0

对于this修饰的其实指的就是类的实例，所以它也属于对象锁，并不是类锁。

---

在多线程环境下，调用不同对象通过其他实例类修饰的局部代码块

public class SynchronizedDemo {

    public void synTest(){
        String str = new String("lock");
        synchronized (str){
            int i = 5;
            while (i-- > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

    public static void main(String[] args) {

        SynchronizedDemo demo1 = new SynchronizedDemo();
        SynchronizedDemo demo2 = new SynchronizedDemo();

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            demo1.synTest();
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            demo2.synTest();
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

Output：

Thread-0 : 4
Thread-1 : 4
Thread-1 : 3
Thread-0 : 3
Thread-1 : 2
Thread-0 : 2
Thread-1 : 1
Thread-0 : 1
Thread-1 : 0
Thread-0 : 0

我们可以看到，我们通过每次调用时实例一个String来进行同步代码块，但是并没有发生阻塞，因为每次生成的是一个实例String，锁的是String，每次都是不一样的，所以不会发生阻塞。

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可以通过上述的运行结果可以得到一下结论：

在多线程环境下：

• 调用不同对象的同步方法，不会发生阻塞
• 调用相同对象的同步方法，会发生阻塞
• 调用不同对象通过this修饰的局部代码块，不会发生阻塞
• 调用不同对象通过其他实例类修饰的同步代码块，不会发生阻塞

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类锁

在多线程环境下，多次调用类的静态同步方法：

public class SynchronizedDemo {

    public static synchronized void synTest(){
        int i = 5;
        while (i-- > 0){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                SynchronizedDemo.synTest();
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                SynchronizedDemo.synTest();
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }

Output：

Thread-0 : 4
Thread-0 : 3
Thread-0 : 2
Thread-0 : 1
Thread-0 : 0
Thread-1 : 4
Thread-1 : 3
Thread-1 : 2
Thread-1 : 1
Thread-1 : 0

在多线程环境下，多次调用被类锁的代码块：

public class SynchronizedDemo {

    public void synTest(){
        synchronized (SynchronizedDemo.class){
            int i = 5;
            while (i-- > 0){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
                try {
                    Thread.sleep(500);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

    }

    public static void main(String[] args) {

        SynchronizedDemo demo1 = new SynchronizedDemo();
        SynchronizedDemo demo2 = new SynchronizedDemo();

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo1.synTest();
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                demo2.synTest();
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

Output:

Thread-1 : 4
Thread-1 : 3
Thread-1 : 2
Thread-1 : 1
Thread-1 : 0
Thread-0 : 4
Thread-0 : 3
Thread-0 : 2
Thread-0 : 1
Thread-0 : 0

对于对象SynchronizedDemo.class，实际上就是SynchronizedDemo这个类，也就是对类进行加锁。

可以通过上述的运行结果可以得到一下结论：

在多线程环境下：

• 多次调用静态的同步方法，会进行阻塞
• 不同对象调用被类锁的同步代码块，会进行阻塞

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类锁和对象锁同时存在

在多线程环境下，同时调用同一对象的类锁和对象锁

public class SynchronizedDemo {

    public static synchronized void synTestStatic() {
        int i = 5;
        while (i-- > 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public synchronized void synTest() {
        int i = 5;
        while (i-- > 0) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        SynchronizedDemo demo1 = new SynchronizedDemo();

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            demo1.synTest();
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            SynchronizedDemo.synTestStatic();
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}

Output：

Thread-1 : 4
Thread-0 : 4
Thread-1 : 3
Thread-0 : 3
Thread-1 : 2
Thread-0 : 2
Thread-1 : 1
Thread-0 : 1
Thread-1 : 0
Thread-0 : 0

我们可以到看到，在多线程环境下，类锁和对象锁同时存在的情况下，多线程访问时不会阻塞，因为他们不是同一个锁。

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可以通过上述的运行结果可以得到一下结论：

在多线程环境下：

• 类锁和对象锁同时存在的情况下，不会发生阻塞

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总结