JUC并发编程基础篇第三章之Synchronized八锁案例[理解锁的对象]_syncronized 案例-程序员宅基地
1、总结
| 作用对象 | 锁的范围 |
|---|---|
| 对于普通方法 | 锁的是当前对象this |
| 对于静态方法 | 锁的是当前类的class对象,如Iphone.class唯一的一个模板 |
| 对于同步代码块 | 锁的是synchronized(?) 里面的对象 |
2、Java8锁
Java8锁是针对锁对象不同的对应的8个案例,通过下面案例,可以帮忙理解synchronized 锁的到底是什么
案例1 打印的方法都有synchronized修饰,先调用email,后调用Sms ; 输出顺序?
标准访问有a,b 两个线程,打印的方法都有synchronized修饰,先调用email,后调用Sms ; 输出顺序?
public class Phone1 {
public synchronized void sendEmail() {
System.out.println(------发送email----);
}
public synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
}
public class Java8Lock1 {
public static void main(String[] args) {
Phone1 phone = new Phone1();
new Thread(phone::sendEmail,a).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(phone::sendSms,b).start();
}
}
解析: 因为使用的都是同一个对象,且相同对象都加了synchronized , 所以先输出email ,后输出 sms
案例2 如果在发送email的方法,加入了暂定3s中的操作,打印顺序?
如果在发送email的方法,加入了暂定3s中的操作,打印顺序?
public class Phone2 {
public synchronized void sendEmail() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(------发送email----);
}
public synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
}
public class Java8Lock2 {
public static void main(String[] args) {
Phone2 phone = new Phone2();
new Thread(phone::sendEmail,a).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(phone::sendSms,b).start();
}
解析: 和案例1 一样, 还是按顺序,即便等待3秒,还是得按顺序输出 - - - - - -
案例3 增加一个普通的方法hello,此时b线程调用hello , 先打印email还是hello?
增加一个普通的方法hello,此时b线程调用hello , 先打印email还是hello?
public class Phone3 {
public synchronized void sendEmail() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(------发送email----);
}
public synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
public void hello() {
System.out.println(------hello----);
}
}
public class Java8Lock3 {
public static void main(String[] args) {
Phone3 phone = new Phone3();
new Thread(phone::sendEmail,a).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(phone::hello,b).start();
}
}
解析: hello没有添加synchronized所以不收对象锁的约束, 不用等email, 直接输出; 先输出hello,后输出email - - - - - -
案例4 有两部手机,先打印邮件还是短信
有两部手机,先打印邮件还是短信
public class Phone4 {
public synchronized void sendEmail() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(------发送email----);
}
public synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
public void hello() {
System.out.println(------hello----);
}
}
public class Java8Lock4 {
public static void main(String[] args) {
Phone4 phone1 = new Phone4();
Phone4 phone2 = new Phone4();
new Thread(phone1::sendEmail,a).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(phone2::sendSms,b).start();
}
}
解析: 普通方法添加synchronized所以的是当前对象,此时用了2个对象,那么使用的都是各自的锁,互不影响; 先输出sms,后输出email - - - - - -
案例5 有两个静态同步方法,只有一个手机,打印顺序?
有两个静态同步方法,只有一个手机,打印顺序?
public class Phone5 {
public static synchronized void sendEmail() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(------发送email----);
}
public static synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
public void hello() {
System.out.println(------hello----);
}
}
public class Java8Lock5 {
public static void main(String[] args) {
Phone5 phone = new Phone5();
new Thread(() -> {
phone.sendEmail();
}, b).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(()->{
phone.sendSms();
}, b).start();
}
}
解析: 静态方法添加synchronized 所以的当前类.class ; 所以此时是先输出email 后输出sms - - - - - -
案例6 有两个静态同步方法,有2个手机,先打印那个,打印顺序?
有两个静态同步方法,有2个手机,先打印那个,打印顺序?
public class Phone6 {
public static synchronized void sendEmail() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(------发送email----);
}
public synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
public void hello() {
System.out.println(------hello----);
}
}
public class Java8Lock6 {
public static void main(String[] args) {
Phone6 phone1 = new Phone6();
Phone6 phone2 = new Phone6();
new Thread(() -> {
phone1.sendEmail();
}, b).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(()->{
phone2.sendSms();
}, b).start();
}
}
解析: 静态方法添加synchronized 所以的当前类.class ; 不管是几个对象, 他们都是属于类.class 所以此时是先输出email 后输出sms - - - - - -
案例7 有1个静态普通方法,有一个普通方法,1个手机,打印顺序?
有1个静态普通方法,有一个普通方法,1个手机,打印顺序?
public class Phone7 {
public static synchronized void sendEmail() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(------发送email----);
}
public static synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
public void hello() {
System.out.println(------hello----);
}
}
public class Java8Lock7 {
public static void main(String[] args) {
Phone6 phone1 = new Phone6();
new Thread(() -> {
phone1.sendEmail();
}, b).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(()->{
phone1.hello();
}, b).start();
}
}
解析: 静态方法添加synchronized 所以的当前类.class ; hello没有加锁,不受影响,先输出hello,后输出email - - - - - -
案例8 有1个静态普通方法,有一个普通方法,2个手机,打印顺序?
有1个静态普通方法,有一个普通方法,2个手机,打印顺序?
public class Phone8 {
public static synchronized void sendEmail() {
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(------发送email----);
}
public static synchronized void sendSms() {
System.out.println(------发送sms----);
}
public void hello() {
System.out.println(------hello----);
}
}
public class Java8Lock8 {
public static void main(String[] args) {
Phone6 phone1 = new Phone6();
Phone6 phone2 = new Phone6();
new Thread(() -> {
phone1.sendEmail();
}, b).start();
try {
Thread.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
new Thread(()->{
phone2.sendSms();
}, b).start();
}
}
解析: 静态方法添加synchronized 所以的当前类.class ; 不管几个对象,都是共同一把锁,所以按执行顺序执行; 先输出email后输出sms
3、字节码分析synchronized 锁不同对象的区别
同步代码块字节码分析
public class jvmSync {
Object object = new Object();
public jvmSync() {
}
public void testSync() {
synchronized(this.object) {
System.out.println("comehere");
}
}
public static void main(String[] args) {
}
}
我们找到字节码的路径,输出 javap -c jvmSync.class 他对进行反编译,可以得如下的效果
Compiled from "jvmSync.java"
public class com.tvu.jvm_sync.jvmSync {
java.lang.Object object;
public com.tvu.jvm_sync.jvmSync();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: aload_0
5: new #2 // class java/lang/Object
8: dup
9: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
12: putfield #3 // Field object:Ljava/lang/Object;
15: return
public void testSync();
Code:
0: aload_0
1: getfield #3 // Field object:Ljava/lang/Object;
4: dup
5: astore_1
6: monitorenter
7: getstatic #4 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream
;
10: ldc #5 // String comehere
12: invokevirtual #6 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/
String;)V
15: aload_1
16: monitorexit
17: goto 25
20: astore_2
21: aload_1
22: monitorexit
23: aload_2
24: athrow
25: return
Exception table:
from to target type
7 17 20 any
20 23 20 any
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: return
}
我们可以通过 #6 & #16 可以知道他是通过monitorenter/monitorexit 控制锁的对象, 但是在22, 我们可以发现他还有一个monitorexit; 这里他的目的是防止我们程序拿到monitor之后出现异常,无法释放锁;
以为们可以知道一个道理,一般情况下是一个monitorenter配2个monitorexit;
在极端情况下,比如抛出异常此时是一个monitorenter配一个monitorexit;
普通同步方法
public class jvmSync {
public synchronized void testSync() {
System.out.println("comehere");
}
public static void main(String[] args) {
}
}
在这里我们需要看到更加详细的信息, 编译命令为 javap -v jvmSync.class 反编译后的结果是
public synchronized void testSync();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZED
Code:
stack=2, locals=1, args_size=1
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #3 // String comehere
5: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
LineNumberTable:
line 6: 0
line 7: 8
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 9 0 this Lcom/tvu/jvm_sync/jvmSync;
通过上面的代码,我们可以发现,只要我们加了Synchronized, 他就会给我们添加ACC_SYNCHRONIZED 标识;
- 调用指令将会检查方法ACC_SYNCHRONIZED 访问标识是否被设置过,如果设置了,执行线程会将先持有的monitor锁,然后释放方法;
- 最后在方法完成时(无论正常完成还是非正常完成)释放锁
静态同步方法
public class jvmSync {
public static synchronized void testSync() {
System.out.println("comehere");
}
public static void main(String[] args) {
}
}
通过反编译命令javap -v jvmSync.class ,可以得到如下的结果
public static synchronized void testSync();
descriptor: ()V
flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC, ACC_SYNCHRONIZED
Code:
stack=2, locals=0, args_size=0
0: getstatic #2 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #3 // String comehere
5: invokevirtual #4 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
LineNumberTable:
line 6: 0
line 7: 8
可以发现对于static他添加了ACC_STATIC 这个标识, 通过这个标识,可以告诉JVM告诉那个是类锁,那个是对象锁
4、面试题: 为什么任意一个对象,都可以成为锁
回答: 因为每个一个对象天生就通过ObjectMonitor就带有一个对象监视器
解析:
通过openJdk8 , 在HotSpot虚拟机中, monitor采用了ObjectMonitor实现, 他继承VMonbject
当我们在进行生成一个对象,他会调用父类的VMonbject
在objectMonitor.hpp中, 他初始化了管程的各种信息;
其中几个关键属性的含义如下
- _owner : 指向持有ObjectMonitor对象的线程
- _WaitSet: 存放处于wait状态的线程队列
- _EntryList: 存放处于等待Block状态的线程队列
- _recursions: 锁的重入次数
- _count: 用来记录该线程获取锁的次数
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