Java EE初阶启程记06---synchronized关键字

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目录

一、synchronized关键字---监视器锁 monitor lock

1、synchronized的特性

1.1互斥锁

1.2可重入锁

2、synchronized 使用示例

2.1修饰代码块：明确指定锁哪个对象

2.2直接修饰普通方法：锁的SynchronizedDemo对象

2.3修饰静态方法：锁的SynchronizedDemo类的对象

3、Java标准库中的线程安全类

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一、synchronized关键字---监视器锁 monitor lock

1、synchronized的特性

1.1互斥锁

        synchronized会起到互斥效果，某个线程执行到某个对象的synchronized中时，其他线程如果也执行到同一个对象synchronized就会阻塞等待

        进入synchronized修饰的代码块，相当于加锁

        退出synchronized修饰的代码块，相当于解锁

        synchronized用的锁是存在Java对象头里的

synchronized 几个要点：
1）进入{就是加锁,进入}就是解锁
2）加锁 操作是会防止其他线程“插队”不影响本线程调度出 cpu(和临界区做区分)
3）锁对象，两个线程针对同一个对象加锁,才会有锁竞争，不同对象，则不会有~~

        可以粗略理解成，每个对象在内存中存储的时候，都存有一块内存表示当前的“锁定”状态(类似于厕所的“有人/无人”)

        如果当前是“无人”状态，那么就可以使用，使用时需要设为“有人”状态

        如果当前是“有人”状态，那么其他人无法使用，只能排队

（以搞对象为例子（当笑话就好，纯属虚构，只为了帮助理解！！！））

理解“阻塞等待”：

        针对每一把锁，操作系统内部都维护了一个等待队列，当这个锁被某个线程占有的时候，其他线程尝试进行加锁，就加不上了，就会阻塞等待，一直等到之前的线程解锁之后，由操作系统唤醒一个新的线程，再来获取到这个锁

#注：

        上一个线程解锁之后，下一个线程并不是立即就能获取到锁，而是要靠操作系统来“唤醒”，这也就是操作系统线程调度的一部分工作

        假设有ABC三个线程，线程A先获取到锁，然后B尝试获取锁，然后C再尝试获取锁，此时B和C都在阻塞队列中排队等待，但是当A释放锁之后，虽然B比C先来的，但是B不一定就能获取到锁，而是和C重新竞争，并不遵守先来后到的规则

        synchronized的底层是使用操作系统的mutexlock实现的

1.2可重入锁

        synchronized同步块对同一条线程来说是可重入的，不会出现自己把自己锁死的问题。

理解"把自己锁死"

一个线程没有释放锁,然后又尝试再次加锁.

// 第一次加锁，加锁成功

lock()；

// 第⼆次加锁，锁已经被占用，阻塞等待.

lock()；

        按照之前对于锁的设定，第⼆次加锁的时候，就会阻塞等待。直到第一次的锁被释放，才能获取到第⼆个锁，但是释放第一个锁也是由该线程来完成，结果这个线程已经躺平了，啥都不想干了，也就无法进行解锁操作，这时候就会死锁

        这样的锁称为不可重入锁

        Java 中的synchronized是可重入锁，因此没有上面的问题

 for (int i = 0; i < 50000; i++) {synchronized (locker) {synchronized (locker) {count++;}}}

在可重⼊锁的内部,包含了"线程持有者"和"计数器"两个信息：

        如果某个线程加锁的时候，发现锁已经被人占用，但是恰好占用的正是自己，那么仍然可以继续获取到锁，并让计数器自增

        解锁的时候计数器递减为0的时候，才真正释放锁(才能被别的线程获取到)

2、synchronized 使用示例

        synchronized 本质上要修改指定对象的“对象头”，从使用角度来看，synchronized也势必要搭配一个具体的对象来使用

2.1修饰代码块：明确指定锁哪个对象

锁任意对象

 public class SynchronizedDemo {private Object locker = new Object();public void method() {synchronized (locker) {}}}

锁当前对象

 public class SynchronizedDemo {public void method() {synchronized (this) {}}}

2.2直接修饰普通方法：锁的SynchronizedDemo对象

 public class SynchronizedDemo {public synchronized void methond() {}}

2.3修饰静态方法：锁的SynchronizedDemo类的对象

 public class SynchronizedDemo {public synchronized static void method() {}}

        我们重点要理解，synchronized锁的是什么，两个线程竞争同一把锁，才会产生阻塞等待

两个线程分别尝试获取两把不同的锁，不会产生竞争

3、Java标准库中的线程安全类

        Java 标准库中很多都是线程不安全的，这些类可能会涉及到多线程修改共享数据，又没有任何加锁措施

        ArrayList

        LinkedList

        HashMap

        TreeMap

        HashSet

        TreeSet

        StringBuilder

但是还有一些是线程安全的，使用了一些锁机制来控制

        Vector(不推荐使用)

        HashTable(不推荐使用)

        ConcurrentHashMap

        StringBuffer

StringBuffer 的核心方法都带有 synchronized

还有的虽然没有加锁，但是不涉及“修改”，仍然是线程安全的

        String