在上一篇中，我們講到了JAVA多線程是如何處理共享資源的，以及保證他們對(duì)資源進(jìn)行互斥訪問(wèn)所依賴的重要機(jī)制：對(duì)象鎖。

本篇中，我們來(lái)看一看傳統(tǒng)的同步實(shí)現(xiàn)方式以及這背后的原理。

二、給我一把鎖，我能創(chuàng)造一個(gè)規(guī)矩

很多人都知道，在Java多線程編程中，有一個(gè)重要的關(guān)鍵字，synchronized。但是很多人看到這個(gè)東西會(huì)感到困惑：“都說(shuō)同步機(jī)制是通過(guò)對(duì)象鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是這么一個(gè)關(guān)鍵字，我也看不出來(lái)Java程序鎖住了哪個(gè)對(duì)象阿？“

沒(méi)錯(cuò)，我一開(kāi)始也是對(duì)這個(gè)問(wèn)題感到困惑和不解。不過(guò)還好，我們有下面的這個(gè)例程：

public class ThreadTest extends Thread {  
private int threadNo;  
public ThreadTest(int threadNo) {  
this.threadNo = threadNo;  
}  
public static void main(String[] args) throws Exception {  
for (int i = 1; i < 10; i++) {  
new ThreadTest(i).start();  
Thread.sleep(1);  
}  
}  
@Override 
public synchronized void run() {  
for (int i = 1; i < 10000; i++) {  
System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);  
}  
}  
} 

這個(gè)程序其實(shí)就是讓10個(gè)線程在控制臺(tái)上數(shù)數(shù)，從1數(shù)到9999。理想情況下，我們希望看到一個(gè)線程數(shù)完，然后才是另一個(gè)線程開(kāi)始數(shù)數(shù)。但是這個(gè)程序的執(zhí)行過(guò)程告訴我們，這些線程還是亂糟糟的在那里搶著報(bào)數(shù)，絲毫沒(méi)有任何規(guī)矩可言。

但是細(xì)心的讀者注意到：run方法還是加了一個(gè)synchronized關(guān)鍵字的，按道理說(shuō)，這些線程應(yīng)該可以一個(gè)接一個(gè)的執(zhí)行這個(gè)run方法才對(duì)阿。

但是通過(guò)上一篇中，我們提到的，對(duì)于一個(gè)成員方法加synchronized關(guān)鍵字，這實(shí)際上是以這個(gè)成員方法所在的對(duì)象本身作為對(duì)象鎖。在本例中，就是以ThreadTest類的一個(gè)具體對(duì)象，也就是該線程自身作為對(duì)象鎖的。一共十個(gè)線程，每個(gè)線程持有自己 線程對(duì)象的那個(gè)對(duì)象鎖。這必然不能產(chǎn)生同步的效果。換句話說(shuō)，如果要對(duì)這些線程進(jìn)行同步，那么這些線程所持有的對(duì)象鎖應(yīng)當(dāng)是共享且***的！

我們來(lái)看下面的例程：

public class ThreadTest2 extends Thread {  
private int threadNo;  
private String lock;  
public ThreadTest2(int threadNo, String lock) {  
this.threadNo = threadNo;  
this.lock = lock;  
}  
public static void main(String[] args) throws Exception {  
String lock = new String("lock");  
for (int i = 1; i < 10; i++) {  
new ThreadTest2(i, lock).start();  
Thread.sleep(1);  
}  
}  
public void run() {  
synchronized (lock) {  
for (int i = 1; i < 10000; i++) {  
System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);  
}  
}  
}  
} 

我們注意到，該程序通過(guò)在main方法啟動(dòng)10個(gè)線程之前，創(chuàng)建了一個(gè)String類型的對(duì)象。并通過(guò)ThreadTest2的構(gòu)造函數(shù)，將這個(gè)對(duì)象賦值給每一個(gè)ThreadTest2線程對(duì)象中的私有變量lock。根據(jù)Java方法的傳值特點(diǎn)，我們知道，這些線程的lock變量實(shí)際上指向的是堆內(nèi)存中的同一個(gè)區(qū)域，即存放main函數(shù)中的lock變量的區(qū)域。

程序?qū)⒃瓉?lái)run方法前的synchronized關(guān)鍵字去掉，換用了run方法中的一個(gè)synchronized塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)同步塊的對(duì)象鎖，就是 main方法中創(chuàng)建的那個(gè)String對(duì)象。換句話說(shuō)，他們指向的是同一個(gè)String類型的對(duì)象，對(duì)象鎖是共享且***的！

于是，我們看到了預(yù)期的效果：10個(gè)線程不再是爭(zhēng)先恐后的報(bào)數(shù)了，而是一個(gè)接一個(gè)的報(bào)數(shù)。

再來(lái)看下面的例程：

public class ThreadTest3 extends Thread {  
private int threadNo;  
private String lock;  
public ThreadTest3(int threadNo) {  
this.threadNo = threadNo;  
}  
public static void main(String[] args) throws Exception {  
//String lock = new String("lock");  
for (int i = 1; i < 20; i++) {  
new ThreadTest3(i).start();  
Thread.sleep(1);  
}  
}  
public static synchronized void abc(int threadNo) {  
for (int i = 1; i < 10000; i++) {  
System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);  
}  
}  
public void run() {  
abc(threadNo);  
}  
} 

細(xì)心的讀者發(fā)現(xiàn)了：這段代碼沒(méi)有使用main方法中創(chuàng)建的String對(duì)象作為這10個(gè)線程的線程鎖。而是通過(guò)在run方法中調(diào)用本線程中一個(gè)靜態(tài)的同步方法abc而實(shí)現(xiàn)了線程的同步。我想看到這里，你們應(yīng)該很困惑：這里synchronized靜態(tài)方法是用什么來(lái)做對(duì)象鎖的呢？

我們知道，對(duì)于同步靜態(tài)方法，對(duì)象鎖就是該靜態(tài)放發(fā)所在的類的Class實(shí)例，由于在JVM中，所有被加載的類都有***的類對(duì)象，具體到本例，就是***的 ThreadTest3.class對(duì)象。不管我們創(chuàng)建了該類的多少實(shí)例，但是它的類實(shí)例仍然是一個(gè)！

這樣我們就知道了：

1、對(duì)于同步的方法或者代碼塊來(lái)說(shuō)，必須獲得對(duì)象鎖才能夠進(jìn)入同步方法或者代碼塊進(jìn)行操作；

2、如果采用method級(jí)別的同步，則對(duì)象鎖即為method所在的對(duì)象，如果是靜態(tài)方法，對(duì)象鎖即指method所在的
Class對(duì)象(***)；

3、對(duì)于代碼塊，對(duì)象鎖即指synchronized(abc)中的abc；

4、因?yàn)?**種情況，對(duì)象鎖即為每一個(gè)線程對(duì)象，因此有多個(gè)，所以同步失效，第二種共用同一個(gè)對(duì)象鎖lock，因此同步生效，第三個(gè)因?yàn)槭莝tatic因此對(duì)象鎖為T(mén)hreadTest3的class 對(duì)象，因此同步生效。

如上述正確，則同步有兩種方式，同步塊和同步方法（為什么沒(méi)有wait和notify？這個(gè)我會(huì)在補(bǔ)充章節(jié)中做出闡述）

如果是同步代碼塊，則對(duì)象鎖需要編程人員自己指定，一般有些代碼為synchronized(this)只有在單態(tài)模式才生效；
（本類的實(shí)例有且只有一個(gè)）

如果是同步方法，則分靜態(tài)和非靜態(tài)兩種。

靜態(tài)方法則一定會(huì)同步，非靜態(tài)方法需在單例模式才生效，推薦用靜態(tài)方法(不用擔(dān)心是否單例)。

所以說(shuō)，在Java多線程編程中，最常見(jiàn)的synchronized關(guān)鍵字實(shí)際上是依靠對(duì)象鎖的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)線程同步的。
我們似乎可以聽(tīng)到synchronized在向我們說(shuō)：“給我一把鎖，我能創(chuàng)造一個(gè)規(guī)矩”。

下一篇中，我們將看到JDK 5提供的新的同步機(jī)制，也就是大名鼎鼎的Doug Lee提供的Java Concurrency框架。

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