Synchronized同步原理
- 1. synchronized的使用?
- 2. 如何保證線程安全的?
- 3.可重入原理(加鎖次數計數器)
- 4. 原子性和可見性(順序性)
1. synchronized的使用?
- 對象鎖
- 方法鎖
- 類鎖
2. 如何保證線程安全的?
public class SynchronizedDemo2 {Object object = new Object();public void method1() {synchronized (object) {}}
}
執行javac SynchronizedDemo2.java, javap -verbose SynchronizedDemo2.class
下圖表現了對象,對象監視器,同步隊列以及執行線程狀態之間的關系:
該圖可以看出,任意線程對Object的訪問,首先要獲得Object的監視器,如果獲取失敗,該線程就進入同步狀態,線程狀態變為BLOCKED,當Object的監視器占有者釋放后,在同步隊列中得線程就會有機會重新獲取該監視器。
3.可重入原理(加鎖次數計數器)
public class SynchronizedDemo {public static void main(String[] args) {synchronized (SynchronizedDemo.class) {}method2();}private synchronized static void method2() {}
}
public static void main(java.lang.String[]);descriptor: ([Ljava/lang/String;)Vflags: (0x0009) ACC_PUBLIC, ACC_STATICCode:stack=2, locals=3, args_size=10: ldc #2 // class tech/pdai/test/synchronized/SynchronizedDemo2: dup3: astore_14: monitorenter5: aload_16: monitorexit7: goto 1510: astore_211: aload_112: monitorexit13: aload_215: invokestatic #3 // Method method2:()VException table:from to target type5 7 10 any10 13 10 any
Synchronized先天具有重入性。每個對象擁有一個計數器,當線程獲取該對象鎖后,計數器就會加一,釋放鎖后就會將計數器減一。
4. 原子性和可見性(順序性)
- 保證可見性的原理:內存模型和happens-before規則
- Synchronized的happens-before規則,即監視器鎖規則:對同一個監視器的解鎖,happens-before于對該監視器的加鎖。繼續來看代碼:
public class MonitorDemo {private int a = 0;public synchronized void writer() { // 1a++; // 2} // 3public synchronized void reader() { // 4int i = a; // 5} // 6
}
該代碼的happens-before關系如圖所示:
在圖中每一個箭頭連接的兩個節點就代表之間的happens-before關系,黑色的是通過程序順序規則推導出來,紅色的為監視器鎖規則推導而出:
線程A釋放鎖happens-before線程B加鎖,藍色的則是通過程序順序規則和監視器鎖規則推>測出來happens-befor關系,通過傳遞性規則進一步推導的happens-before關系。現在我們來重點關注2 happens-before 5,通過這個關系我們可以得出什么?根據happens-before的定義中的一條:如果A happens-before B,則A的執行結果對B可見,并且A的執行順序先于B。線程A先對共享變量A進行加一,由2 happens-before 5關系可知線程A的執行結果對線程B可見即線程B所讀取到的a的值為1。