为什么要使用同步锁?
因为当使用多线程同时访问一个变量或对象时，如果这些线程中即有读又有写操作时，会造成导致变量或对象的状态出现混乱。例如：一个银行账户被A/B两个线程同时操作，A线程、B线程同时开始操作：A线程存款100，B线程取款100，此时就会出现账户存款100，然后查询存储结果为0，B取款失败，但是查询余额为100。
而同步锁出现的目的就是为了解决多线程安全问题。
上边的举例对应的代码如下：
银行类：
/** * 银行类 * */ public class Bank { private int money = 0; /** * 存款 */ public void deposit(int money) { this.money += money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":存款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); } /** * 取款 */ public void withdrawal(int money) { if (this.money - money < 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":余额不足"); return; } this.money -= money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":取款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); } /** * 查詢賬戶餘額 */ public void look() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":查詢賬戶餘額為：" + this.money); } }
取款、存款A、B线程模拟：
public class LockTest { public static void main(String[] args) { final Bank bank = new Bank(); Thread threadA = new Thread(new Runnable() { public void run() { while (true) { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } bank.deposit(100); bank.look(); System.out.println("-----------------------"); } } }, "thread-a"); Thread threadB = new Thread(new Runnable() { public void run() { while (true) { System.out.println("-----------------------"); bank.withdrawal(100); bank.look(); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }, "thread-b"); threadB.start(); threadA.start(); } }
此时打印的结果为：
----------------------- thread-b:余额不足 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 ----------------------- thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-a:查詢賬戶餘額為：0 thread-b:取款100,賬戶餘額：0 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 -----------------------
同步代码块：
注意：同步是一种高开销的操作，因此应该尽量减少同步的内容。通常没有必要同步整个方法，使用synchronized代码块同步关键代码即可。
/** * 银行类 * */ class Bank { private int money = 0; /** * 存款 */ public void deposit(int money) { synchronized (this) { this.money += money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":存款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); } } /** * 取款 */ public void withdrawal(int money) { synchronized (this) { if (this.money - money < 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":余额不足"); return; } this.money -= money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":取款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); } } /** * 查詢賬戶餘額 */ public void look() { synchronized (this) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":查詢賬戶餘額為：" + this.money); } } }
测试：
----------------------- thread-b:余额不足 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-a:查詢賬戶餘額為：100 ----------------------- ----------------------- thread-b:取款100,賬戶餘額：0 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-a:查詢賬戶餘額為：100 ----------------------- ----------------------- thread-b:取款100,賬戶餘額：0 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-a:查詢賬戶餘額為：100
同步方法：
同步方法就是使用synchronized关键字修饰某个方法，这个方法就是同步方法。这个同步方法(非static方法)无须显式指定同步监视器，同步方法的同步监视器是this，也就是调用该方法的对象。通过同步方法可以非常方便的实现线程安全的类，线程安全的类有如下特征：
每个线程调用该对象的任意
synchronized方法之后，都能得到正确的结果； 每个线程调用该对象的任意
synchronized方法之后，该对象状态依然能保持合理状态。
/** * 银行类 */ class Bank { private int money = 0; /** * 存款 */ public synchronized void deposit(int money) { this.money += money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":存款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); } /** * 取款 */ public synchronized void withdrawal(int money) { if (this.money - money < 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":余额不足"); return; } this.money -= money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":取款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); } /** * 查詢賬戶餘額 */ public synchronized void look() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":查詢賬戶餘額為：" + this.money); } }
测试：
----------------------- thread-b:余额不足 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 ----------------------- thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-b:取款100,賬戶餘額：0 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 thread-a:查詢賬戶餘額為：0 ----------------------- ----------------------- thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-a:查詢賬戶餘額為：100 -----------------------
重入锁Lock
JavaSE5.0中新增了一个java.util.concurrent包来支持同步。ReentrantLock类是可重入、互斥、实现了Lock接口的锁， 它与使用synchronized方法和快具有相同的基本行为和语义，并且扩展了其能力。
ReenreantLock类的常用方法有：
Lock lock=new ReentrantLock() ;// 创建一个ReentrantLock实例 lock.lock(); // 获得锁 lock.unlock();// 释放锁
注意：ReentrantLock()还有一个可以创建公平锁的构造方法，但由于能大幅度降低程序运行效率，不推荐使用。
/** * 银行类 */ class Bank { private int money = 0; private Lock lock=new ReentrantLock(); /** * 存款 */ public void deposit(int money) { lock.lock(); try{ this.money += money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":存款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); }finally{ lock.unlock(); } } /** * 取款 */ public void withdrawal(int money) { lock.lock(); try{ if (this.money - money < 0) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":余额不足"); return; } this.money -= money; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":取款" + money + ",賬戶餘額：" + this.money); }finally{ lock.unlock(); } } /** * 查詢賬戶餘額 */ public void look() { lock.lock(); try{ System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":查詢賬戶餘額為：" + this.money); }finally{ lock.unlock(); } } }
测试：
----------------------- thread-b:余额不足 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-a:查詢賬戶餘額為：100 ----------------------- ----------------------- thread-b:取款100,賬戶餘額：0 thread-b:查詢賬戶餘額為：0 thread-a:存款100,賬戶餘額：100 thread-a:查詢賬戶餘額為：100 -----------------------
