浅谈同步监视器之同步代码块、同步方法

浅谈同步监视器之同步代码块、同步方法

如果有多个线程访问共享资源，可能会出现当一个线程没有处理完业务，然后另一个线程进入，从而导致共享资源出现不安全的情况。

日常例子：银行取钱，A和B有拥有同一个银行账户，A用存折在柜台取钱，B在取款机取钱。取钱有两个关键步骤：

（1）判断账户里的钱的余额是否大于所取钱数

（2）如果大于所取钱数，则账户最终所剩余额 = 余额 - 所取钱数。

如果没有线程同步的情况下，我们假设这一种情况，这个共同的账户里共1000元。

（1）A B同时去取600元，A所在线程执行到上面的第一个步骤，判断所取钱数小于现有余额，CPU时间片用完。

（2）这时B进来到第一个步骤，同样是执行判断，因为A只执行完第一步骤，没有执行减法，这时现有余额还是1000元。

（3）由于在CPU分配的时间里他接着完成了减法操作。这时账户余额为1000 - 600 = 400。成功取出600元。

（4）最后A接着之前执行的步骤，去做减法操作， 账户余额为 -200 = 400 - 600。

到这里，我只想说为什么，是什么银行可以允许你这么做， 当然，除非银行是你家开的。

总之银行不可能让这种情况发生，所以我们的伟大先贤们就想到线程同步，其实很简单，你也能想到。如果让这两个步骤同时完成，不可分开，问题也就迎刃而解。

下面就说到在java中同步代码的实现：

涉及概念：同步监视器，是一个普通的java对象，同一个同步监视器如果一个线程拿到，则其他线程就没有办法拿到。好像是一个房门里只有唯一的一把钥匙， 不能复制。如果一个人拿着它进入房门，其他人只能在外面等候。等他出来你获得了它，你才能进入房间。

下面的代码如果没有做线程同步操作(同步代码块、同步方法、同步锁)结果是如下：

Thread-1------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-0------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-0======做减法操作，取出现金======

Thread-1======做减法操作，取出现金======

很显然线程1的那两步没有同时完成。

下面的几种方法可以实现两步同时完成。

1、同步代码块：

public class ThreadTest {

　　public static void main(String[] args){

Thread t1 = new Thread1(); //线程1

Thread t2 = new Thread1();//线程2

t1.start();

t2.start();

　　}

}

class Thread1 extends Thread{

　　@Override

　　public void run() {

super.run();

try {

　　BeTested b = new BeTested(); // 这地方，因为这个例子中同步监视器 obj 是线程共享的，两个线程用两个不同的对象，也没有关系，不影响结果。

　　b.beTested(this);

} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

}

　　}

}

class BeTested {

　　static Object obj = new Object();;

　　public void beTested(Thread t) throws InterruptedException{

synchronized (obj) { // obj 为同步监视器

　　System.out.println(t.getName() + "------判断所取钱数是否大于余额----jUYEdjeOlm--");

　　t.sleep(1000); // 如果没有同步这样能理明显地看到这两步骤不能在一个线程，同一个时间片里执行完成。

　　System.out.println(t.getName() + "======做减法操作，取出现金======");

}

　　}

}

执行结果如下：

Thread-0------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-0======做减法操作，取出现金======

Thread-1------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-1======做减法操作，取出现金======

注意：同步监视器对象的选用很关键。要选择线程共享的对象，比如上面例子的 obj, 它是static修饰的才行，如果没有static修饰，则是使用不同的同步监视器（不是同一个对象），相当于是两把钥匙。

（如果obj = "aaaa" 没有static修饰也可以实现同步，那是因为这个obj引用的常量池里的同一个string对象，强烈不推荐使用）

2、同步方法（非静态方法）

把上面的那两类改成如下，main方法所在类不变。

class Thread1 extends Thread{

　　static BeTested b = new BeTested(); // 在这种方法中，这里必须是同个对象(static修饰)，下文会详细说明

　　@Override

　　public void run() {

super.run();

try {

　　b.beTested(this);

} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

}

　　}

}

class BeTested {

　　static Object obj = new Object();;

　　public synchronized void beTested(Thread t) throws InterruptedException{

　　System.out.println(t.getName() + "------判断所取钱数是否大于余额------");

　　t.sleep(1000);

　　System.out.println(t.getName() + "======做减法操作，取出现金======");

　　}

}

执行结果如下：

Thread-0------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-0======做减法操作，取出现金======

Thread-1------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-1======做减法操作，取出现金======

注意：因为同步方法中，所用的同步监视器不能指定，默认使用的调用该方法的对象，也就是this。所以 Thread1 类中相对于示例1中同步代码块中修改的部分， 也是要static修饰。也就是说要使用同一个对象。

3、同步方法（静态方法）

把上面的那两类改成如下，main方法所在类不变。

class Thread1 extends Thread{

　　@Override

　　public void run() {

super.run();

try {

　　BeTested b = new BeTested(); // 这里每个线程使用不同的对象。

　　b.beTested(this);

} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

}

　　}

}

class BeTested {

　　static Object obj = new Object();;

　　public static synchronized void beTested(Thread t) throws InterruptedException{

　　System.out.println(t.getName() + "------判断所取钱数是否大于余额------");

　　t.sleep(1000);

　　System.out.println(t.getName() + "======做减法操作，取出现金======");

　　}

}

执行结果如下：

Thread-0------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-0======做减法操作，取出现金======

Thread-1------判断所取钱数是否大于余额------

Thread-1======做减法操作，取出现金======

注意：因为同步静态方法中，同步监视器是这个类而不是这个类的对象。所以Thread1 类中相对于示例2中同步代码块中修改的部分，不须要用static修饰，不是同一个对象也没关系。因为这个类他本身就是共享的。

总结：如上几种方式进行线程同步处理时，要注意你所使用的同步监视器对象，它必须是共享的。

注：还有使用同步锁的方式实现线程同步，本篇文章不做讨论。

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