Java并发之synchronized关键字

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-03-15 14:44 308阅读 0赞

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synchronized是Java的重量级锁，本文将从synchronized的使用方式，底层原理，特点和适用场景讲解。让你彻彻底底明白Java中的synchronized。

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使用方式

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先来看一下synchronized关键字的同步基础:Java中的每一个对象都可以作为锁。为什么对象可以作为锁呢？这里暂时先不讨论。来看一看synchronized的使用方式:

> 1.对于普通同步方法，锁是当前实例对象
> 
> 2.对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象
> 
> 3.对于同步方法块，锁是Synchronized括号内配置的对象。

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底层原理

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先从同步方法块开始说synchronized的底层原理。有可能你写出下面的代码

public class Test{
      private Object lock=new Object();
      public void test1()
      {
        synchronized(lock)
        {
          //do something
        }
      }
    }

生成Class文件后，使用javap对class文件进行反编译，省略部分无用的细节后，可以看到如下

public void test1();
        Code:
           0: aload_0
           1: getfield      #3 // Field lock:Ljava/lang/Object;
           4: dup
           5: astore_1
           6: monitorenter
           7: aload_1
           8: monitorexit
           9: goto          17
          12: astore_2
          13: aload_1
          14: monitorexit
          15: aload_2
          16: athrow
          17: return

可以看到monitorenter和monitorexit指令。其实，同步代码块是使用这两种指令实现的。任何对象都有一个monitor与之关联，当且一个monitor被持有之后，它将处于锁定状态。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor的所有权，即尝试获取对象的锁。

与同步代码块不同的是，方法级的同步是隐式的，即无须通过字节码指令来控制，它实现在方法调用和返回操作中。虚拟机可以从方法常量池中的**ACC\_SYNCHRONIZED**访问标志得知方法是否声明为同步方法。换句话说，如果方法是synchronized方法，那么这个标志将会被设置，表示持有了Monitor，方法执行完成后将会释放Monitor。

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synchronized特点

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需要注意的是，synchronized重量锁是可重入的。什么是可重入呢？也就是持有的锁不会被自己锁死，可以反复持有。我们这里可以递归调用自己的方法:

public class ClassTest {
        public synchronized int  test(int i)
        {
            if(i==0) return 1;
            return i*test(i-1);
        }
        public  static  void  main(String[] args) {
            ClassTest classTest=new ClassTest();
            System.out.println(classTest.test(10));
        }
    }

反复递归调用，计算10的阶乘得到的结果是:

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可以看出，synchronized不会被自己锁死。当然，如果方法内部出现异常，当抛出异常时，将释放锁。

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适用场景

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当并发量比较少时，适用synchronized是一个不错的选择；但是如果并发量较高时，性能严重下降。如果要求内部代码抛出异常后必须释放锁，synchronized可以担当大任。

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总结

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synchronized要点有:

1.可以修饰方法，如果是普通方法那么持有对象是当前实例；如果是static方法，则是该类的Class对象，实现机制是ACC\_SYNCHRONIZED。

2.使用同步代码块，那么是括号内配置的对象。底层实现是Monitor，通过monitorenter和monitorexit.

synchronized是可重入锁，当修饰的代码内部抛出异常时释放持有的锁。

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[Java_JDK 1.6HashMap]: http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg2MzA3NTU5Mg==&mid=2247483686&idx=1&sn=ac34dad0360d46e0789441dc25aebe42&chksm=ce7f6d41f908e457a7dcb47c334e5509df089c22724d02049e55ce2a78dcaff57fd6e1937fcd&scene=21#wechat_redirect
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