使用synchronized块同步变量

蔚落 2024-03-24 23:42 99阅读 0赞

我们可以通过synchronized块来同步特定的静态或非静态方法。要想实现这种需求必须为这些特性的方法定义一个类变量，然后将这些方法的代码用synchronized块括起来，并将这个类变量作为参数传入synchronized块。下面的代码演示了如何同步特定的类方法：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#f3f3f3;"> &nbsp;&nbsp;001&nbsp;&nbsp;package mythread; &nbsp;&nbsp;002&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;003&nbsp;&nbsp;public&nbsp;class SyncThread extends&nbsp;Thread &nbsp;&nbsp;004&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;005&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;static&nbsp;String&nbsp;sync&nbsp;=&nbsp;""; &nbsp;&nbsp;006&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;String&nbsp;methodType&nbsp;=&nbsp;""; &nbsp;&nbsp;007&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;008&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;private&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;method(String&nbsp;s) &nbsp;&nbsp;009&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;010&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;synchronized&nbsp;(sync) &nbsp;&nbsp;011&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;012&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sync&nbsp;=&nbsp;s; &nbsp;&nbsp;013&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;System.out.println(s); &nbsp;&nbsp;014&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;while&nbsp;(true); &nbsp;&nbsp;015&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;016&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;017&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;method1() &nbsp;&nbsp;018&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;019&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;method("method1"); &nbsp;&nbsp;020&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;021&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;staticMethod1() &nbsp;&nbsp;022&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;023&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;method("staticMethod1"); &nbsp;&nbsp;024&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;025&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;void&nbsp;run() &nbsp;&nbsp;026&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;027&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if&nbsp;(methodType.equals("static")) &nbsp;&nbsp;028&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;staticMethod1(); &nbsp;&nbsp;029&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else&nbsp;if&nbsp;(methodType.equals("nonstatic")) &nbsp;&nbsp;030&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;method1(); &nbsp;&nbsp;031&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;032&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public SyncThread(String&nbsp;methodType) &nbsp;&nbsp;033&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;034&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;this.methodType&nbsp;=&nbsp;methodType; &nbsp;&nbsp;035&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;036&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;public&nbsp;static&nbsp;void&nbsp;main(String[]&nbsp;args)&nbsp;throws&nbsp;Exception &nbsp;&nbsp;037&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;{ &nbsp;&nbsp;038&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; SyncThread sample1&nbsp;=&nbsp;new SyncThread("nonstatic"); &nbsp;&nbsp;039&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; SyncThread sample2&nbsp;=&nbsp;new SyncThread("static"); &nbsp;&nbsp;040&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sample1.start(); &nbsp;&nbsp;041&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sample2.start(); &nbsp;&nbsp;042&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;} &nbsp;&nbsp;043&nbsp;&nbsp;} </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

运行结果如下：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#f3f3f3;"> method1 staticMethod1 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

看到上面的运行结果很多读者可能感到惊奇。在上面的代码中method1和staticMethod1方法使用了静态字符串变量sync进行同步。这两个方法只能有一个同时执行，而这两个方法都会执行014行的无限循环语句。因此，输出结果只能是method1和staticMethod1其中之一。但这个程序将这两个字符串都输出了。

出现这种结果的愿意很简单，我们看一下012行就知道了。原来在这一行将sync的值改变了。在这里要说一下[Java][]中的String类型。String类型和[Java][]中其他的复杂类型不同。在使用String型变量时，只要给这个变量赋一次值，Java就会创建个新的String类型的实例。如下面的代码所示：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#f3f3f3;"> String&nbsp;s&nbsp;=&nbsp;"hello"; System.out.println(s.hashCode()); s&nbsp;=&nbsp;"world"; System.out.println(s.hashCode());&nbsp; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

在上面的代码中。第一个s和再次赋值后的s的hashCode的值是不一样的。由于创建String类的实例并不需要使用new，因此，在同步String类型的变量时要注意不要给这个变量赋值，否则会使变量无法同步。

由于在013行已经为sync创建了一个新的实例，假设method1先执行，当method1方法执行了013行的代码后，sync的值就已经不是最初那个值了，而method1方法锁定的仍然是sync变量最初的那个值。而在这时，staticMethod1正好执行到synchronized（sync），在staticMethod1方法中要锁定的这个sync和method1方法锁定的sync已经不是一个了，因此，这两个方法的同步性已经被破坏了。

解决以上问题的方法当然是将013行去掉。在本例中加上这行，只是为了说明使用类变量来同步方法时如果在synchronized块中将同步变量的值改变，就会破坏方法之间的同步。为了彻底避免这种情况发生，在定义同步变量时可以使用final关键字。如将上面的程序中的005行可改成如下形式：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:#f3f3f3;"> private&nbsp;final&nbsp;static&nbsp;String&nbsp;sync&nbsp;=&nbsp;""; </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

使用final关键字后，sync只能在定义时为其赋值，并且以后不能再修改。如果在程序的其他地方给sync赋了值，程序就无法编译通过。在Eclipse等开发工具中，会直接在错误的地方给出提示。

我们可以从两个角度来理解synchronized块。如果从类方法的角度来理解，可以通过类变量来同步相应的方法。如果从类变量的角度来理解，可以使用synchronized块来保证某个类变量同时只能被一个方法访问。不管从哪个角度来理解，它们的实质都是一样的，就是利用类变量来获得同步锁，通过同步锁的互斥性来实现同步。

注意：在使用synchronized块时应注意，synchronized块只能使用对象作为它的参数。如果是简单类型的变量（如int、char、boolean等），不能使用synchronized来同步。

[Java]: http://java.chinaitlab.com/