「 并发编程技术 」剖析Synchronized修饰方法与代码块的区别（附详细代码案例解析）

「 并发编程技术 」剖析Synchronized修饰方法与代码块的区别（附详细代码案例解析）

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参考&鸣谢

oldmonk

真正的小明被占用了

Java学到头秃

《Java并发编程实战》
《深入理解Java虚拟机》

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Synchronized是Java中用于实现线程同步的一种机制，可以用来保证多线程访问共享资源的安全性。在Synchronized机制中，我们可以将Synchronized关键字修饰在方法上或者使用同步代码块来实现线程同步。但是，Synchronized修饰方法与同步代码块之间存在一些区别，本文将深入探讨它们的底层原理。

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一、块与方法

在学习本文知识点时，我们要先理解什么是块、什么是方法。

块

代码块即java代码中用{ }括起来的代码段。

非静态代码块

非静态代码块是在创建对象时执行的代码块，每次创建对象时都会执行一次。非静态代码块通常用于初始化实例变量和执行一些实例方法。非静态代码块的语法为

public class Test {
    {
        System.out.println("非静态代码块");//非静态代码块每次创建对象时都会执行
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Test();
        new Test();
    }
}

静态代码块

静态代码块是在类加载时执行的代码块，只会执行一次，用于初始化静态变量和执行一些静态方法。静态代码块的语法为：

public class Test {
    static {
        System.out.println("静态代码块");//静态代码块只会在类加载的时候创建一次
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Test();
        new Test();
    }
}

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方法

方法在很多地方被称为函数，方法是一段可以被重复执行的代码块。

方法用于定义类的某种行为或功能，其语法结构如下：

访问控制符 [修饰符] 返回值类型 方法名( [参数] )  {
           //方法体    
}

例如用于计算加法的方法

int add(int x, int y){
    return x + y;
}

本处只是简单介绍，具体…

进入正题

二、同步方法

在Java中，我们可以使用Synchronized关键字修饰方法来实现线程同步。当一个线程进入被Synchronized关键字修饰的方法时，该线程会自动获取该方法所在对象的锁。其他线程如果想要访问该方法，只能等待该线程执行完毕并释放锁之后才能获取锁进入该方法。下面是一个使用Synchronized修饰方法的示例代码：

public class SynchronizedTest {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上面的代码中，我们使用Synchronized关键字修饰了increment()和getCount()两个方法。当一个线程进入increment()方法时，它会自动获取SynchronizedTest对象的锁并执行count++操作，其他线程如果想要访问increment()方法，必须等待该线程执行完毕并释放锁之后才能获取锁进入该方法。同理，当一个线程进入getCount()方法时，它也会自动获取SynchronizedTest对象的锁并返回count值，其他线程必须等待该线程执行完毕并释放锁之后才能获取锁进入该方法。

三、同步块

除了使用Synchronized修饰方法之外，我们还可以使用同步块来实现线程同步。同步块是指在代码块中使用Synchronized关键字来实现线程同步。在同步块中，我们需要指定一个锁对象，该锁对象可以是任意对象。当一个线程进入同步块时，它会自动获取该锁对象的锁，其他线程如果想要访问同步块中的代码，必须等待该线程执行完毕并释放锁之后才能获取锁进入该代码块。下面是一个使用同步块的示例代码：

public class SynchronizedTest {
    private int count = 0;
    private Object lock = new Object();

    public void increment() {
        synchronized(lock) {
            count++;
        }
    }

    public int getCount() {
        synchronized(lock) {
            return count;
        }
    }
}

在上面的代码中，我们使用了一个Object类型的lock对象来作为锁对象，并在increment()和getCount()方法中使用同步块来实现线程同步。当一个线程进入increment()方法时，它会自动获取lock对象的锁并执行count++操作，其他线程如果想要访问increment()方法，必须等待该线程执行完毕并释放lock对象的锁之后才能获取锁进入该方法。同理，当一个线程进入getCount()方法时，它也会自动获取lock对象的锁并返回count值，其他线程必须等待该线程执行完毕并释放lock对象的锁之后才能获取锁进入该方法。

四、二者区别

在使用Synchronized机制时，我们可以选择Synchronized修饰方法或者使用同步块来实现线程同步。虽然它们都可以实现线程同步，但是它们之间存在一些区别。

锁的粒度不同

Synchronized修饰方法是以对象为锁的粒度进行同步的，而同步块是以代码块为锁的粒度进行同步的。在使用Synchronized修饰方法时，如果该方法中包含了多个代码块，那么这些代码块都会被该方法所在对象的锁所保护。这种方式在多线程并发访问时，可能会导致锁的竞争，从而影响程序的性能。而使用同步块时，我们可以控制锁的粒度，只将需要同步的代码块进行同步，避免了不必要的锁竞争，提高了程序的性能。

锁的获取时间不同

Synchronized修饰方法是在进入方法时自动获取锁的，而同步块需要手动获取锁。在使用Synchronized修饰方法时，如果该方法执行时间较长，其他线程需要等待该方法执行完毕并释放锁之后才能获取锁进入该方法。而使用同步块时，我们可以手动获取和释放锁，在代码块执行完毕之后立即释放锁，避免了其他线程等待的时间，提高了程序的运行效率。

锁的释放时间不同

Synchronized修饰方法是在方法执行完毕之后自动释放锁的，而同步块需要手动释放锁。在使用Synchronized修饰方法时，如果该方法中包含了多个代码块，那么其他线程必须等待该方法执行完毕并释放锁之后才能获取锁进入其他代码块。而使用同步块时，我们可以手动控制锁的释放时间，在代码块执行完毕之后立即释放锁，避免了不必要的锁竞争，提高了程序的运行效率。

综上所述，Synchronized修饰方法与代码块之间存在一些区别。在实际应用中，我们应该根据具体场景和需求来灵活选择和使用，以保证程序的性能和安全性。

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五、案例分析

线程同步问题大都使用synchronized解决,有同步代码块和同步方法的两种方式,主要记一下这两种的区别

package cn.frozenpenguin.test;

public class Test {
    public void main(String[] args) {
        new Thread(()->{
            System.out.println("showA..");
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
        new Thread(()->{
            synchronized (this) {
                System.out.println("showB..");
            }
        }).start();
        new Thread(()->{
            String s = "1";
            synchronized (s) {
                System.out.println("showC..");
            }
        }).start();
    }
}

运行结果如下:

​ 这段代码的打印结果是，showA……showC……会很快打印出来，showB……会隔一段时间才打印出来，那么showB为什么不能像showC那样很快被调用呢？

在启动线程1调用方法A后，接着会让线程1休眠3秒钟，这时会调用方法C，注意到方法C这里用synchronized进行加锁，这里锁的对象是s这个字符串对象。但是方法B则不同，是用当前对象this进行加锁，注意到方法A直接在方法上加synchronized，这个加锁的对象是什么呢？显然，这两个方法用的是一把锁。

​ 由这样的结果，我们就知道这样同步方法是用什么加锁的了，由于线程1在休眠，这时锁还没释放，导致线程2只有在3秒之后才能调用方法B，由此，可知两种加锁机制用的是同一个锁对象，即当前对象。
　　另外，同步方法直接在方法上加synchronized实现加锁，同步代码块则在方法内部加锁，很明显，同步方法锁的范围比较大，而同步代码块范围要小点，一般同步的范围越大，性能就越差，一般需要加锁进行同步的时候，肯定是范围越小越好，这样性能更好。

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六、总结

Synchronized修饰方法与代码块都是Java中用于实现线程同步的机制，它们可以保证多线程访问共享资源的安全性。Synchronized修饰方法是以对象为锁的粒度进行同步的，而同步块是以代码块为锁的粒度进行同步的。此外，Synchronized修饰方法是在进入方法时自动获取锁的，而同步块需要手动获取锁；Synchronized修饰方法是在方法执行完毕之后自动释放锁的，而同步块需要手动释放锁。在实际应用中，我们应该根据具体场景和需求来灵活选择和使用Synchronized修饰方法或代码块，以保证程序的性能和安全性。

总之，在多线程编程中，线程同步是一个非常重要的问题。掌握Synchronized机制的底层原理，能够帮助我们更好地理解和应用线程同步机制，提高程序的性能和安全性。