淺談同步監視器之同步代碼塊、同步方法

如果有多個線程訪問共享資源，可能會出現當一個線程沒有處理完業務，然后另一個線程進入，從而導致共享資源出現不安全的情況。

日常例子：銀行取錢，A和B有擁有同一個銀行賬戶，A用存折在柜臺取錢，B在取款機取錢。取錢有兩個關鍵步驟：

（1）判斷賬戶里的錢的余額是否大于所取錢數

（2）如果大于所取錢數，則賬戶最終所剩余額 = 余額 - 所取錢數。

如果沒有線程同步的情況下，我們假設這一種情況，這個共同的賬戶里共1000元。

（1）A B同時去取600元，A所在線程執行到上面的第一個步驟，判斷所取錢數小于現有余額，CPU時間片用完。

（2）這時B進來到第一個步驟，同樣是執行判斷，因為A只執行完第一步驟，沒有執行減法，這時現有余額還是1000元。

（3）由于在CPU分配的時間里他接著完成了減法操作。這時賬戶余額為1000 - 600 = 400。成功取出600元。

（4）最后A接著之前執行的步驟，去做減法操作， 賬戶余額為 -200 = 400 - 600。

到這里，我只想說為什么，是什么銀行可以允許你這么做， 當然，除非銀行是你家開的。

總之銀行不可能讓這種情況發生，所以我們的偉大先賢們就想到線程同步，其實很簡單，你也能想到。如果讓這兩個步驟同時完成，不可分開，問題也就迎刃而解。

下面就說到在JAVA中同步代碼的實現：

涉及概念：同步監視器，是一個普通的java對象，同一個同步監視器如果一個線程拿到，則其他線程就沒有辦法拿到。好像是一個房門里只有唯一的一把鑰匙， 不能復制。如果一個人拿著它進入房門，其他人只能在外面等候。等他出來你獲得了它，你才能進入房間。

下面的代碼如果沒有做線程同步操作(同步代碼塊、同步方法、同步鎖)結果是如下：

Thread-1------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-0------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-0======做減法操作，取出現金======
Thread-1======做減法操作，取出現金======

很顯然線程1的那兩步沒有同時完成。

下面的幾種方法可以實現兩步同時完成。

1、同步代碼塊：

public class ThreadTest {

　　public static void main(String[] args){
Thread t1 = new Thread1(); //線程1
Thread t2 = new Thread1();//線程2
t1.start();
t2.start();
　　}
}

class Thread1 extends Thread{

　　@Override
　　public void run() {
super.run();
try {

　　BeTested b = new BeTested(); // 這地方，因為這個例子中同步監視器 obj 是線程共享的，兩個線程用兩個不同的對象，也沒有關系，不影響結果。
　　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 為同步監視器
　　System.out.println(t.getName() + "------判斷所取錢數是否大于余額------");
　　t.sleep(1000); // 如果沒有同步這樣能理明顯地看到這兩步驟不能在一個線程，同一個時間片里執行完成。
　　System.out.println(t.getName() + "======做減法操作，取出現金======");
}
　　}
}

執行結果如下：

Thread-0------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-0======做減法操作，取出現金======
Thread-1------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-1======做減法操作，取出現金======

注意：同步監視器對象的選用很關鍵。要選擇線程共享的對象，比如上面例子的 obj, 它是static修飾的才行，如果沒有static修飾，則是使用不同的同步監視器（不是同一個對象），相當于是兩把鑰匙。

　　（如果obj = "aaaa" 沒有static修飾也可以實現同步，那是因為這個obj引用的常量池里的同一個string對象，強烈不推薦使用）

2、同步方法（非靜態方法）

把上面的那兩類改成如下，main方法所在類不變。

class Thread1 extends Thread{

　　static BeTested b = new BeTested(); // 在這種方法中，這里必須是同個對象(static修飾)，下文會詳細說明
　　@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() + "------判斷所取錢數是否大于余額------");
　　t.sleep(1000); 
　　System.out.println(t.getName() + "======做減法操作，取出現金======");
　　}
}

執行結果如下：

Thread-0------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-0======做減法操作，取出現金======
Thread-1------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-1======做減法操作，取出現金======

注意：因為同步方法中，所用的同步監視器不能指定，默認使用的調用該方法的對象，也就是this。所以 Thread1 類中相對于示例1中同步代碼塊中修改的部分， 也是要static修飾。也就是說要使用同一個對象。

3、同步方法（靜態方法）

把上面的那兩類改成如下，main方法所在類不變。

class Thread1 extends Thread{

　　@Override
　　public void run() {
super.run();
try {
　　BeTested b = new BeTested(); // 這里每個線程使用不同的對象。
　　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() + "------判斷所取錢數是否大于余額------");
　　t.sleep(1000); 
　　System.out.println(t.getName() + "======做減法操作，取出現金======");
　　}
}

執行結果如下：

Thread-0------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-0======做減法操作，取出現金======
Thread-1------判斷所取錢數是否大于余額------
Thread-1======做減法操作，取出現金======

注意：因為同步靜態方法中，同步監視器是這個類而不是這個類的對象。所以Thread1 類中相對于示例2中同步代碼塊中修改的部分，不須要用static修飾，不是同一個對象也沒關系。因為這個類他本身就是共享的。

總結：如上幾種方式進行線程同步處理時，要注意你所使用的同步監視器對象，它必須是共享的。

注：還有使用同步鎖的方式實現線程同步，本篇文章不做討論。

以上這篇淺談同步監視器之同步代碼塊、同步方法就是小編分享給大家的全部內容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持億速云。