為什么說(shuō)synchronized是八面玲瓏呢，因?yàn)樗梢曰燠E在很多“場(chǎng)所”（方法,、代碼塊）,，與各種角色（類(lèi)、對(duì)象）打交道,。

也正是因?yàn)樗陌嗣媪岘?，所以就顯得比較神秘，也比較復(fù)雜，今天就來(lái)追蹤下synchronized常去的地方和經(jīng)常搭訕的角色,。核心概念主要是介紹對(duì)象鎖和類(lèi)鎖,。

背景

synchronized，作為一種鎖,，主要是用于解決在多線程下的同步問(wèn)題,。

上篇中，我們?cè)诮榻B可見(jiàn)性的時(shí)候提到了java的內(nèi)存模型,，有主內(nèi)存和工作內(nèi)存,。

對(duì)應(yīng)到我們常見(jiàn)的堆、棧的理解是這樣的,。

主內(nèi)存主要包括本地方法區(qū)和堆,。每個(gè)線程都有一個(gè)工作內(nèi)存,，工作內(nèi)存中主要包括兩個(gè)部分,，一個(gè)是屬于該線程私有的棧和對(duì)主存部分變量拷貝的寄存器(包括程序計(jì)數(shù)器PC和cup工作的高速緩存區(qū))。

1.所有的變量都存儲(chǔ)在主內(nèi)存中(虛擬機(jī)內(nèi)存的一部分),，對(duì)于所有線程都是共享的,。

2.每條線程都有自己的工作內(nèi)存，工作內(nèi)存中保存的是主存中某些變量的拷貝,，線程對(duì)變量的所有操作都必須在工作內(nèi)存中進(jìn)行,，而不能直接讀寫(xiě)主內(nèi)存中的變量。

3.線程之間無(wú)法直接訪問(wèn)對(duì)方的工作內(nèi)存中的變量,，線程間變量的傳遞均需要通過(guò)主內(nèi)存來(lái)完成,。

在JVM中，每個(gè)對(duì)象和類(lèi)都會(huì)與一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器關(guān)聯(lián),，為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽(tīng)器的排他監(jiān)視能力,，每個(gè)對(duì)象和類(lèi)都會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)鎖。當(dāng)某個(gè)線程獲取了某個(gè)對(duì)象的鎖,，則由于排他性,，其他線程就會(huì)阻塞等待獲取鎖以獲取執(zhí)行權(quán)。

每個(gè)對(duì)象都只有唯一一個(gè)鎖,，同一時(shí)間,，也只有一個(gè)線程可以擁有該鎖。

類(lèi)鎖,，其實(shí)可以理解為一種特殊的對(duì)象鎖,，因?yàn)樵贘VM并不存在所謂的類(lèi)鎖。

當(dāng)JVM加載某個(gè)class時(shí),，加在這個(gè)Class對(duì)象上的就是類(lèi)鎖,。所有該類(lèi)的實(shí)例共享這個(gè)類(lèi)鎖，當(dāng)某對(duì)象獲取類(lèi)鎖權(quán)限時(shí)，則對(duì)于所有靜態(tài)方法具有相同的執(zhí)行權(quán),。

使用synchronized和未使用synchronized的對(duì)比

1,、 不使用synchronized

• 該代碼實(shí)例是多線程環(huán)境（兩個(gè)線程）
• 兩個(gè)線程共用一個(gè)實(shí)例，HasSelfPrivateNum類(lèi)的實(shí)例
• 在main主線程中分別啟動(dòng)ThreadA和ThreadB
• 不考慮重排序,，首先創(chuàng)建ThreadA并啟動(dòng),，此時(shí)判斷username.equal('a')，成立,，此時(shí)賦值num=100,，并休眠2秒鐘
• 在線程A休眠期間，因?yàn)闆](méi)有實(shí)現(xiàn)同步,，所以ThreadB啟動(dòng)也進(jìn)入該方法,，判定username.equal('a')不符合（此時(shí)username='b'），所以此時(shí)num=200
• 等到ThreadA的2秒睡眠時(shí)間過(guò)去后,，此時(shí)發(fā)現(xiàn)num已經(jīng)被賦值200,，所以此時(shí)也打印出num=200

最后的執(zhí)行結(jié)果如下

注意：

這里有一個(gè)可見(jiàn)性的思考。當(dāng)我們?nèi)绻麤](méi)有接觸或者不了解可見(jiàn)性這個(gè)概念之前,，我們想當(dāng)然的認(rèn)為T(mén)hreadA和ThreadB都是操作了num變量,，那么對(duì)于同一個(gè)變量操作肯定最終都是保持一致的，所以都是num=200,。

其實(shí)這里的num變量是共享變量,，所以會(huì)存在被覆蓋的情況。如果這個(gè)num變量是聲明在addI(String username)方法里面,，那么這時(shí)候鑒于可見(jiàn)性,，雖然都是操作num，但是每個(gè)線程都持有自己的num副本,，所以最后的結(jié)果是這樣的

a set over!

b set over!

b num=200

a num=100

2,、使用synchronized

上面的例子是沒(méi)有使用synchronized的情況，如果加上synchronized關(guān)鍵字,，這時(shí)候相當(dāng)于在addI()方法上加鎖了,，更準(zhǔn)確的說(shuō)是在HasSelfPrivateNum類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象上獲取了對(duì)象鎖。

鑒于一個(gè)對(duì)象在同一時(shí)間只能被一個(gè)線程占有,，所以當(dāng)ThreadA進(jìn)入方法后,，會(huì)一直執(zhí)行知道結(jié)束，即使這里有休眠2秒鐘,，ThreadB只能乖乖的等ThreadA執(zhí)行完才能獲取執(zhí)行權(quán)繼續(xù)執(zhí)行,。最終執(zhí)行結(jié)果如下

synchronized使用的四種同步場(chǎng)景

synchronized使用場(chǎng)景主要包括如下四種同步場(chǎng)景

• 實(shí)例方法（對(duì)象鎖）
• 靜態(tài)方法（類(lèi)鎖）
• 實(shí)例方法中的代碼塊（對(duì)象鎖）
• 靜態(tài)方法中的代碼塊（類(lèi)鎖）

1、實(shí)例方法

參見(jiàn)上面對(duì)比例子中“加synchronized”的情況

2,、靜態(tài)方法

執(zhí)行結(jié)果如下

線程名稱為：A在1528626219469進(jìn)入printA

線程名稱為：A在1528626222473離開(kāi)printA

線程名稱為：B在1528626222473進(jìn)入printB

線程名稱為：B在1528626222474離開(kāi)printB

這里的synchronized是加載靜態(tài)方法上的,，我們知道靜態(tài)方法是通過(guò)類(lèi)直接調(diào)用的,，不需要實(shí)例化的。這里用的就是類(lèi)鎖,，也就是類(lèi)的Class對(duì)象的鎖,，所以這里兩個(gè)線程在同一時(shí)間也只會(huì)有一個(gè)獲取到該類(lèi)鎖從而獲得執(zhí)行權(quán)。

3,、實(shí)例方法中的同步塊

直接看代碼

執(zhí)行結(jié)果如下

begin time=1528625980467

end end=1528625982471

begin time=1528625982471

end end=1528625984472

這里的this就是ObjectService類(lèi)的實(shí)例化對(duì)象,，因?yàn)橐粋€(gè)對(duì)象只有一個(gè)對(duì)象鎖，所以這里可以保證同步,，只有前一個(gè)線程執(zhí)行完后,，后一個(gè)線程才有機(jī)會(huì)執(zhí)行。

4,、靜態(tài)方法中的同步塊

參見(jiàn)2和3,，只是在靜態(tài)方法內(nèi)部加上synchronized。本質(zhì)還是類(lèi)鎖,。

文中肯定有理解偏差的地方,，寫(xiě)博客的好處就是，本來(lái)已經(jīng)認(rèn)為理所當(dāng)然的地方,，當(dāng)需要一字一句寫(xiě)出來(lái)的時(shí)候,，就會(huì)加深思考一些問(wèn)題的細(xì)節(jié),。

好比文中沒(méi)有加synchronized的例子,，突然想到可見(jiàn)性，又想到主內(nèi)存和工作內(nèi)存以及堆棧之類(lèi)的內(nèi)存結(jié)構(gòu),，雖然一度被繞暈,，查了兩小時(shí)的資料，最終也算是找了一套理論勉強(qiáng)把自己說(shuō)服,。

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