线程——Synchronized

synchronized的三种应用方式

1、修饰实例方法：获取的是实例对象的锁；

2、修饰静态方法：获取的是类对象的锁；

3、修饰代码块：可以指定锁定的对象，this表示获取实例对象的锁，类名.Class表示获取类对象的锁；

具体获取哪种对象锁的原理：

Synchronize关键字经过编译之后，会在同步块的前后分别形成monitorenter和monitorexit两个字节码指令，这两个字节码都需要一个reference类型的参数来指明要锁定和解锁的对象。如果Java程序中的synchronize明确指定了对象参数，那就是这个对象的reference；如果没有明确指定，那就根据synchronize修饰的是实例方法还是类方法（static修饰的方法），去获取对应的实例对象或Class对象来作为锁的对象。

实例对象锁与类对象锁的区别：

当synchronized作用于静态方法时，其锁就是当前类的class对象锁，由于静态成员不专属于任何一个实例对象，是类成员，所以当线程A访问一个实例对象的非静态同步方法，而线程B访问同一个实例对象的静态同步方法，由于线程A获得的锁是实例对象锁，而线程B获得的锁是类对象锁，所以它们之间不会发生互斥现象。

同步块和同步方法的区别

1、同步方法就是在方法前加关键字synchronized；同步块则是在方法内部使用synchronized大括号；

2、同步块需要指定锁定对象，同步方法中，非静态的同步方法是锁定实例对象，静态的同步方法是锁定类对象；

Synchronized与ReentrantLock的区别

两者都是阻塞式线程，都可以实现线程同步，性能上的比较要看jdk版本，在jdk比较低的版本ReentrantLock的性能会更好，但随着jdk的优化，两者在性能上的差别已经不大了。

1、等待可中断：当持有锁的线程长期不释放锁的时候，正在等待的线程可以放弃等待，处理其他事情。

2、公平锁：公平锁指多个线程同时等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序依次获得锁；非公平锁不保证这种优先级顺序，当锁释放时会随机被其他等待的线程获取；ReentrantLock和Synchronize默认都是非公平锁，但是ReentrantLock可以设置为公平锁。

3、锁绑定多个条件：一个ReentrantLock对象可以同时绑定多个对象。Condition条件对象的作用类似于Synchronize的wait()、notify()和notifyAll()，主要用于线程间的通信，对应于await()、signal()和signalAll()方法。

4、Synchronized是基于JVM的同步锁，JVM会帮我们自动释放锁；Lock是通过代码实现的，Lock要求我们手动调用unLock()释放锁，必须在finally语句中释放，否则如果被锁住的代码块抛出异常，锁就有可能永远得不到释放。

线程安全

不可变性是保证线程安全的最简单、最纯粹的方法，final关键字就能保证被修饰的变量或方法具有不可变性，比如String对象就是典型的不可变对象，无论调用substring()、replace()方法都不会改变String的值，只会构造出一个新的String对象而已，包括大数据类型Integer、Long、Double等都具有不可变性，在多线程下的共享数据时能保证线程安全。

补充

1、在考虑性能方面，最好使用同步块来减少锁定范围提高并发效率；

2、同步块可以指定需要锁定的对象，使用起来比较灵活；

3、当一个线程正在访问一个对象的synchronized实例方法时，该线程就获得了对象锁，由于一个对象只有一把锁，所以其它线程无法获取对象锁，也就无法访问该对象的其它synchronized方法，但是还可以访问其它非synchronized方法；

4、持有一个对象级别锁不会阻止该线程被交换出来，也不会阻塞其他线程访问同一示例对象中的非synchronized代码。也就是说当线程A持有一个对象级别锁（即进入了synchronized修饰的代码块或方法中）时，线程也有可能被交换出去，即被切换到线程B去执行该对象的代码的时间，但是线程B也只能执行非同步代码（没有用synchronized修饰），当执行到同步代码时，便会被阻塞，此时可能线程规划器又让A线程运行，A线程继续持有对象级别锁，当A线程退出同步代码时（即释放了对象级别锁），如果B线程此时再运行，便会获得该对象级别锁，从而执行synchronized中的代码。

5、synchronized关键字经过编译后，会在同步块的前后分别形成monitorenter和monitorexit两个字节码指令，在执行monitorenter指令时，首先要尝试获取对象的锁，如果获得了锁，把锁的计数器加1，相应地，在执行monitorexit指令时会将锁计数器减1，当计数器为0时，锁便被释放了。由于synchronized同步块对同一个线程是可重入的，因此一个线程可以多次获得同一个对象的互斥锁，同样，要释放相应次数的该互斥锁，才能最终释放掉该锁。

参考

《Android进阶之光》 第4章 多线程编程

《深入理解Java虚拟机》

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