java并发编程实践学习（一）java的类锁和对象锁
最近在看Java Concurrent in Practice（java并发编程实践），发现自己对java的线程、锁等机制，理解很肤浅，学习的也不够全面。打算借着这本书，全面的学习下JDK的并发包和一些线程相关的理论知识，填补自己的空白，也可以和大家交流，理解不正确的地方，欢迎指正。第一篇博客，先简单的介绍下类锁和对象锁的概念，和关键字synchronized。
对象锁：java的所有对象都含有1个互斥锁，这个锁由JVM自动获取和释放。线程进入synchronized方法的时候获取该对象的锁，当然如果已经有线程获取了这个对象的锁，那么当前线程会等待；synchronized方法正常返回或者抛异常而终止，JVM会自动释放对象锁。这里也体现了用synchronized来加锁的1个好处，方法抛异常的时候，锁仍然可以由JVM来自动释放。
类锁：对象锁是用来控制实例方法之间的同步，类锁是用来控制静态方法（或静态变量互斥体）之间的同步。其实类锁只是一个概念上的东西，并不是真实存在的，它只是用来帮助我们理解锁定实例方法和静态方法的区别的。我们都知道，java类可能会有很多个对象，但是只有1个Class对象，也就是说类的不同实例之间共享该类的Class对象。Class对象其实也仅仅是1个java对象，只不过有点特殊而已。由于每个java对象都有1个互斥锁，而类的静态方法是需要Class对象。所以所谓的类锁，不过是Class对象的锁而已。获取类的Class对象有好几种，最简单的就是MyClass.class的方式。
为什么需要加锁呢？肯定是因为存在不同线程对共享对象的并发访问，没有数据共享就不需要锁。
下面这个类，是我们使用java的synchronized方式进行控制的方法，会在我们后面的线程中调用。
package net.aty.lock.target;
public class TargetMethod
{
// 对象锁：形式1
public synchronized void objLockMethod1()
{
System.out.println("in...objLockMethod1");
try
{
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("out...objLockMethod1");
}
// 对象锁：形式2
public void objLockMethod2()
{
synchronized (this)
{
System.out.println("in...objLockMethod2");
try
{
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("out...objLockMethod2");
}
}
// 类锁：形式1
public static synchronized void classLock1()
{
System.out.println("classLock1------in");
try
{
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("classLock1------out");
}
// 类锁：形式2
public void classLock2()
{
synchronized (TargetMethod.class)
{
System.out.println("classLock2------in");
try
{
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
System.out.println("classLock2------out");
}
}
}
1、我们先来做第一个测试，该测试很简单，说明：如果线程不存在数据共享，锁就不会有效果，也就没有必要加锁。
package net.aty.lock.thread.first;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class DemoThread1 extends Thread
{
private TargetMethod target = null;
public DemoThread1(TargetMethod target)
{
this.target = target;
}
@Override
public void run()
{
target.objLockMethod1();
}
}
package net.aty.lock.thread.first;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class DemoThread2 extends Thread
{
private TargetMethod target = null;
public DemoThread2(TargetMethod target)
{
this.target = target;
}
@Override
public void run()
{
target.objLockMethod2();
}
}
package net.aty.lock.thread.first;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class Test
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
test2();
}
public static void test1() throws Exception
{
TargetMethod target1 = new TargetMethod();
TargetMethod target2 = new TargetMethod();
// 线程1运行后,睡眠500ms
Thread t1 = new DemoThread1(target1);
t1.start();
// 主线程睡眠100ms后,恢复执行,此时线程1仍然处于睡眠状态
Thread.sleep(100);
System.out.println("main thread runnig....");
// 线程2开始运行
Thread t2 = new DemoThread2(target2);
t2.start();
}
public static void test2() throws Exception
{
TargetMethod shared = new TargetMethod();
Thread t1 = new DemoThread1(shared);
t1.start();
Thread.sleep(100);
System.out.println("main thread runnig....");
Thread t2 = new DemoThread2(shared);
t2.start();
}
}
2、第二组测试，验证所谓的"类锁"的确可以达到控制静态方法同步的效果
package net.aty.lock.thread.second;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class DemoThread3 extends Thread
{
public DemoThread3()
{
}
@Override
public void run()
{
TargetMethod.classLock1();
}
}
package net.aty.lock.thread.second;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class DemoThread4 extends Thread
{
private TargetMethod target = null;
public DemoThread4(TargetMethod target)
{
this.target = target;
}
@Override
public void run()
{
target.classLock2();
}
}
package net.aty.lock.thread.second;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class Test
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
// 线程3运行后,睡眠500ms
Thread t1 = new DemoThread3();
t1.start();
// 主线程睡眠100ms后,恢复执行,此时线程1仍然处于睡眠状态
Thread.sleep(100);
System.out.println("main thread runnig....");
// 线程4开始运行
Thread t2 = new DemoThread4(new TargetMethod());
t2.start();
}
}
执行结果如下：通过分析，可以知道的确实现了static方法之间的同步访问
classLock1------in
main thread runnig....
classLock1------out
classLock2------in
classLock2------out
3、最后我们来测试下对象锁和类锁的区别和联系。线程5会访问同步的实例方法，线程6访问同步的静态方法。
package net.aty.lock.thread.third;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class DemoThread5 extends Thread
{
private TargetMethod target = null;
public DemoThread5(TargetMethod target)
{
this.target = target;
}
@Override
public void run()
{
target.objLockMethod1();
}
}
package net.aty.lock.thread.third;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class DemoThread6 extends Thread
{
public DemoThread6()
{
}
@Override
public void run()
{
TargetMethod.classLock1();
}
}
package net.aty.lock.thread.third;
import net.aty.lock.target.TargetMethod;
public class Test
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
test2();
}
public static void test1() throws Exception
{
// 线程5开始运行
Thread t1 = new DemoThread5(new TargetMethod());
t1.start();
// 主线程睡眠100ms后,恢复执行,此时线程1仍然处于睡眠状态
Thread.sleep(100);
System.out.println("main thread runnig....");
// 线程6运行后,睡眠500ms
Thread t2 = new DemoThread6();
t2.start();
}
public static void test2() throws Exception
{
// 线程6开始运行
Thread t2 = new DemoThread6();
t2.start();
// 主线程睡眠100ms后,恢复执行,此时线程1仍然处于睡眠状态
Thread.sleep(100);
System.out.println("main thread runnig....");
// 线程5
Thread t1 = new DemoThread5(new TargetMethod());
t1.start();
}
}
执行结果如下：
classLock1------in
main thread runnig....
in...objLockMethod1
classLock1------out
out...objLockMethod1
可以看出，类锁和对象锁不是同1个东西，一个是类的Class对象的锁，1个是类的实例的锁。也就是说：1个线程访问静态synchronized的时候，允许另一个线程访问对象的实例synchronized方法。反过来也是成立的，因为他们需要的锁是不同的。