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一,、作用 1. 多線程同步代碼，保證方法或者代碼塊在運行時,，同一時刻只有一個線程可以進入到臨界區(qū)(互斥性) 2. 保證線程間共享變量的修改及時可見(可見性) a. 當(dāng)線程獲取鎖時,，線程的本地變量無效，需要從主存中獲取共享變量的值 b. 線程釋放鎖時，線程的本地變量被刷新到主存中 3. 有效解決重排序問題(有序性) 二,、用法 1. Java中的每個對象都可以作為鎖,，獲取的鎖都是對象 2. 修飾函數(shù)，即普通同步方法,，鎖是當(dāng)前類的實例對象 public void synchronized A(){} 3. 靜態(tài)同步方法,，鎖是當(dāng)前類的class對象 public static void synchronized A(){} 4. 修飾函數(shù)內(nèi)的語句塊，即同步代碼塊,，鎖是括號中的對象 synchronized(obj){} 5. 每個對象只有一個鎖（lock）與之關(guān)聯(lián) 6. 作用域 a. 某個對象實例內(nèi)的方法,，不同對象的實例內(nèi)的方法不相干擾，其他線程可以同時訪問相同類的其他對象實例中的synchronized方法 b. 某個類的范圍,，一般是靜態(tài)方法,，可以防止多個線程同時訪問相同類中的synchronized方法 三、原理 1. java示例代碼,，同步靜態(tài)方法 public class SynchronizedTest {
private static Object object = new Object();
public static void main(String[] args) throws Exception{
synchronized(object) {
}
}
public static synchronized void m() {}
}2. 代碼->字節(jié)碼->反編譯后的代碼 public static void main(java.lang.String[]) throws java.lang.Exception;
descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
Code:
stack=2, locals=3, args_size=1
0: getstatic #2 // Field object:Ljava/lang/Object
3: dup
4: astore_1
5: monitorenter //監(jiān)視器進入,，獲取鎖
6: aload_1
7: monitorexit //監(jiān)視器退出，釋放鎖
8: goto 16
11: astore_2
12: aload_1
13: monitorexit
14: aload_2
15: athrow
16: return
public static synchronized void m();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_SYNCHRONIZED
Code:
stack=0, locals=0, args_size=0
0: return
LineNumberTable:
line 9: 03. 同步代碼塊使用monitorenter和monitorexit指令實現(xiàn) 4. 同步方法使用修飾符ACC_SYNCHRONIZED實現(xiàn) 5. 無論哪種實現(xiàn),，本質(zhì)上都是對monitor的獲取,，這個過程是互斥的 四、鎖的狀態(tài) 1. 對象頭： a. 對象在內(nèi)存中分為3部分：對象頭,、實例數(shù)據(jù),、對齊填充 b. 對象頭可以記錄對象的狀態(tài)：偏向鎖、輕量級鎖,、重量級鎖 2. monitor： a. 線程私有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),，每個線程有一個monitor列表 b. JVM記錄獲取monitor鎖的線程唯一id，確保一次只有一個線程執(zhí)行 3. 偏向鎖狀態(tài)： a. 如果一個線程獲取了鎖,，那么鎖就進入了偏向狀態(tài) b. 當(dāng)這個線程再次請求鎖時,，不需要再做同步，就可以獲取鎖,，避免了申請鎖的操作,，優(yōu)化了性能 c. 適用于沒有激烈競爭鎖的情況，不僅沒有多線程競爭,，而且總是由同一個線程獲取鎖 4. 輕量級鎖狀態(tài)： a. 獲取偏向鎖失敗后,，會膨脹為輕量級鎖 b. 適用于交替執(zhí)行同步塊的情況 5. 重量級鎖狀態(tài)： a. 獲取輕量級鎖失敗后，會膨脹為重量級鎖 b. 此時所有線程都會被鎖住,，當(dāng)前獲取鎖的線程釋放后,，其他線程才被喚醒 五、等待通知機制,，即wait(),notify(),notifyall()進行線程間通信 1. 代碼 public class WaitNotify {
static boolean flag = true;
static Object lock = new Object();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread A = new Thread(new Wait(), "wait thread");
A.start();
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
Thread B = new Thread(new Notify(), "notify thread");
B.start();
}
static class Wait implements Runnable {
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {
while (flag) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread() " flag is true");
lock.wait();
} catch (InterruptedException e) {
}
}
System.out.println(Thread.currentThread() " flag is false");
}
}
}
static class Notify implements Runnable {
@Override
public void run() {
synchronized (lock) {
flag = false;
lock.notifyAll();
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(7);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}2. 使用wait(),，notify(),，notifyAll()時，需要先對對象加鎖 3. 調(diào)用wait()方法后,，線程會釋放鎖,，線程狀態(tài)RUNNING->WAITING，將線程移動到等待隊列 4. notify()/notifyAll()時,，等待線程不會立即從wait()返回,，需要當(dāng)前線程釋放鎖之后，才有機會獲取鎖返回 5. notify()將一個等待隊列里的線程,，移動到同步隊列,，線程狀態(tài)WAITING->BLOCKED 6. notifyAll()將所有等待隊列里的線程，移動到同步隊列,，線程狀態(tài)WAITING->BLOCKED 7. 線程只有獲取了鎖,，才能從wait()返回 |
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