并发编程原理学习：synchronized关键字

概述

关键字synchronized可以修饰方法或者以同步代码块的形式来进行使用，它主要确保多个线程在同一时刻只能有一个线程处于方法或者同步块中，它保证了线程对变量访问的可见性和排他性。

同步代码块

public class SynchronizedDemo implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        synchronized (this) {
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
            try {
                System.out.println("休眠2s");
                Thread.sleep(2000);
            }
            catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "结束");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedDemo instance = new SynchronizedDemo();
        Thread thread1 = new Thread(instance);
        Thread thread2 = new Thread(instance);
        thread1.start();
        thread2.start();

    }
}

运行结果：

同步代码块形式——锁为this，两个线程使用的锁是一样的，线程1必须要等到线程0释放了该锁后，才能执行。通过反编译分析Synchornized关键字作用在同步代码块时的实现原理，执行javap -v SynchronizedDemo.class，部分相关输出如下所示：

可以看到对于同步代码块，Synchronized使用了monitorenter和monitorexit指令。

同步方法

public class SynchronizedMethodDemo implements Runnable {

    @Override
    public void run() {
        method();
    }

    // 修饰普通方法
    public synchronized void method() {
        System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
        try {
            System.out.println("休眠2s");
            Thread.sleep(2000);
        }
        catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName() + "结束");
    }

    public static void main(String[] args) {
        SynchronizedDemo instance = new SynchronizedDemo();
        Thread thread1 = new Thread(instance);
        Thread thread2 = new Thread(instance);
        thread1.start();
        thread2.start();
    }
}

输出结果

可以看到两个线程使用的锁是一样的，线程1必须要等到线程0释放了该锁后，才能执行。Synchronized作用在普通方法时锁对象默认为this。

执行反编译指令，查看输出结果：

同步方法依靠方法修饰符上的ACC_SYNCHRONIZED完成。

总结

Synchronized本质上是对一个对象的监视器（monitor）进行获取，而这个过程是排他的，也就是同一时刻只能有一个线程获取到Synchroniezd所保护对象的监视器。任何一个对象都有自己的监视器，当这个对象由同步块或者这个对象的同步方法调用时，执行方法的线程必须先获取到该对象的监视器才能进入同步块或者同步方法，而没有获取到监视器的线程将会被阻塞在同步块和同步方法的入口处，进入阻塞状态。