Java并发编程：synchronized

当多个线程同时访问临界资源（一个对象，对象中的属性，一个文件，一个数据库等）时，就可能会产生线程安全问题。

不过，当多个线程执行一个方法，方法内部的局部变量并不是临界资源，因为方法是在栈上执行的，而Java栈是线程私有的，因此不会产生线程安全问题。

在Java中，每一个对象都拥有一个锁标记（monitor），也称为监视器，多线程同时访问某个对象时，线程只有获取了该对象的锁才能访问。

在Java中，可以使用synchronized关键字来标记一个方法或者代码块，当某个线程调用该对象的synchronized方法或者访问synchronized代码块时，这个线程便获得了该对象的锁，其他线程暂时无法访问这个方法，只有等待这个方法执行完毕或者代码块执行完毕，这个线程才会释放该对象的锁，其他线程才能执行这个方法或者代码块。

当一个线程执行的代码出现异常时，其所持有的锁会自动释放。

关键字synchronized拥有锁重入的功能。所谓锁重入的意思就是：当一个线程得到一个对象锁后，再次请求此对象锁时时可以再次得到该对象的锁的。这种锁重入的机制，也支持在父子类继承的环境中。

synchronized方法

import java.util.ArrayList;

public class Test {

public static void main(String[] args)  {
final InsertData insertData = new InsertData();

new Thread() {
public void run() {
insertData.insert(Thread.currentThread());
};
}.start();

new Thread() {
public void run() {
insertData.insert(Thread.currentThread());
};
}.start();
}
}

class InsertData {
private ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();

public synchronized void insert(Thread thread){
for(int i=0;i<5000;i++){
System.out.println(thread.getName()+"在插入数据"+i);
arrayList.add(i);
}
}
}

1）当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法，那么其他线程不能访问该对象的其他synchronized方法。这个原因很简单，因为一个对象只有一把锁，当一个线程获取了该对象的锁之后，其他线程无法获取该对象的锁，所以无法访问该对象的其他synchronized方法。

2）当一个线程正在访问一个对象的synchronized方法，那么其他线程能访问该对象的非synchronized方法。这个原因很简单，访问非synchronized方法不需要获得该对象的锁，假如一个方法没用synchronized关键字修饰，说明它不会使用到临界资源，那么其他线程是可以访问这个方法的，

3）如果一个线程A需要访问对象object1的synchronized方法fun1，另外一个线程B需要访问对象object2的synchronized方法fun1，即使object1和object2是同一类型），也不会产生线程安全问题，因为他们访问的是不同的对象，所以不存在互斥问题

synchronized代码块

synchronized代码块使用起来比synchronized方法要灵活得多。因为也许一个方法中只有一部分代码只需要同步，如果此时对整个方法用synchronized进行同步，会影响程序执行效率。而使用synchronized代码块就可以避免这个问题，synchronized代码块可以实现只对需要同步的地方进行同步。

另外，每个类也会有一个锁，它可以用来控制对static数据成员的并发访问。并且如果一个线程执行一个对象的非static synchronized方法，另外一个线程需要执行这个对象所属类的static synchronized方法，此时不会发生互斥现象，因为访问static synchronized方法占用的是类锁，而访问非static synchronized方法占用的是对象锁，所以不存在互斥现象。

public class Test {

public static void main(String[] args)  {
final InsertData insertData = new InsertData();
new Thread(){
@Override
public void run() {
insertData.insert();
}
}.start();
new Thread(){
@Override
public void run() {
insertData.insert1();
}
}.start();
}
}

class InsertData {
public synchronized void insert(){
System.out.println("执行insert");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("执行insert完毕");
}

public synchronized static void insert1() {
System.out.println("执行insert1");
System.out.println("执行insert1完毕");
}
}

public class Test {

public static void main(String[] args)  {
final InsertData insertData = new InsertData();
new Thread(){
@Override
public void run() {
insertData.insert();
}
}.start();
new Thread(){
@Override
public void run() {
insertData.insert1();
}
}.start();
new Thread(){
@Override
public void run() {
insertData.insert2();
}
}.start();
new Thread(){
@Override
public void run() {
insertData.insert3();
}
}.start();
}
}

class InsertData {
private Object object = new Object();
public synchronized void insert(){
System.out.println("执行insert");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("执行insert完毕");
}

public synchronized static void insert1() {
System.out.println("执行insert1");
System.out.println("执行insert1完毕");
}

public void insert2() {
synchronized (this) {
System.out.println("执行insert2");
System.out.println("执行insert2完毕");
}
}

public void insert3() {
synchronized (object) {
System.out.println("执行insert3");
System.out.println("执行insert3完毕");
}
}
}

执行insert
执行insert1
执行insert1完毕
执行insert3
执行insert3完毕
执行insert完毕
执行insert2
执行insert2完毕

　　有一点要注意：对于synchronized方法或者synchronized代码块，当出现异常时，JVM会自动释放当前线程占用的锁，因此不会由于异常导致出现死锁现象。而sleep()不会释放占用的锁。

synchronized关键字