在并发环境下，解决共享资源冲突问题时，可以考虑使用锁机制。

在java编程中，经常需要用到同步，而用得最多的也许是synchronized关键字了，下面看看这个关键字的用法。

因为synchronized关键字涉及到锁的概念，所以先来了解一些相关的锁知识。

java的内置锁：每个java对象都可以用做一个实现同步的锁，这些锁成为内置锁。线程进入同步代码块或方法的时候会自动获得该锁，在退出同步代码块或方法时会释放该锁。获得内置锁的唯一途径就是进入这个锁的保护的同步代码块或方法。

java内置锁是一个互斥锁，这就是意味着最多只有一个线程能够获得该锁，当线程A尝试去获得线程B持有的内置锁时，线程A必须等待或者阻塞，知道线程B释放这个锁，如果B线程不释放这个锁，那么A线程将永远等待下去。

java的对象锁和类锁：java的对象锁和类锁在锁的概念上基本上和内置锁是一致的，但是，两个锁实际是有很大的区别的，对象锁是用于对象实例方法，或者一个对象实例上的，类锁是用于类的静态方法或者一个类的class对象上的。我们知道，类的对象实例可以有很多个，但是每个类只有一个class对象，所以不同对象实例的对象锁是互不干扰的，但是每个类只有一个类锁。但是有一点必须注意的是，其实类锁只是一个概念上的东西，并不是真实存在的，它只是用来帮助我们理解锁定实例方法和静态方法的区别的

      由上述同步静态方法引申出一个概念，那就是类锁。其实系统中并不存在什么类锁。当一个同步静态方法被调用时，系统获取的其实就是代表该类的类对象的对象锁

      可以尝试用以下方式获取类锁

[java] 
view plain
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1. synchronized (xxx.class) {…}  
2.   
3. synchronized (Class.forName(“xxx”)) {…}  

       若要同时获取两种锁，同时获取类锁和对象锁是允许的，并不会产生任何问题，但使用类锁时一定要注意，一旦产生类锁的嵌套获取的话，就会产生死锁，因为每个class在内存中都只能生成一个Class实例对象。

3. synchronized同步块

3.1. 同步到单一对象锁

        当使用同步块时，如果方法下的同步块都同步到一个对象上的锁，则所有的任务（线程）只能互斥的进入这些同步块。
        Resource1.Java演示了三个线程（包括main线程）试图进入某个类的三个不同的方法的同步块中，虽然这些同步块处在不同的方法中，但由于是同步到同一个对象（当前对象 synchronized (this)），所以对它们的方法依然是互斥的。
Resource1.java

[java] 
view plain
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1. package com.zj.lock;  
2. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
3.    
4. public class Resource1 {  
5.     public void f() {  
6.        // other operations should not be locked…  
7.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
8.               + “:not synchronized in f()”);  
9.        synchronized (this) {  
10.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
11.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
12.                      + “:synchronized in f()”);  
13.               try {  
14.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
15.               } catch (InterruptedException e) {  
16.                   e.printStackTrace();  
17.               }  
18.            }  
19.        }  
20.     }  
21.    
22.     public void g() {  
23.        // other operations should not be locked…  
24.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
25.               + “:not synchronized in g()”);  
26.        synchronized (this) {  
27.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
28.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
29.                      + “:synchronized in g()”);  
30.               try {  
31.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
32.               } catch (InterruptedException e) {  
33.                   e.printStackTrace();  
34.               }  
35.            }  
36.        }  
37.     }  
38.    
39.     public void h() {  
40.        // other operations should not be locked…  
41.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
42.               + “:not synchronized in h()”);  
43.        synchronized (this) {  
44.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
45.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
46.                      + “:synchronized in h()”);  
47.               try {  
48.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
49.               } catch (InterruptedException e) {  
50.                   e.printStackTrace();  
51.               }  
52.            }  
53.        }  
54.     }  
55.    
56.     public static void main(String[] args) {  
57.        final Resource1 rs = new Resource1();  
58.    
59.        new Thread() {  
60.            public void run() {  
61.               rs.f();  
62.            }  
63.        }.start();  
64.    
65.        new Thread() {  
66.            public void run() {  
67.               rs.g();  
68.            }  
69.        }.start();  
70.    
71.        rs.h();  
72.     }  
73. }  

结果：

Thread-0:not synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

main:not synchronized in h()

Thread-1:not synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

3.2. 同步到多个对象锁

        Resource1.java演示了三个线程（包括main线程）试图进入某个类的三个不同的方法的同步块中，这些同步块处在不同的方法中，并且是同步到三个不同的对象（synchronized (this)，synchronized(syncObject1)，synchronized (syncObject2)），所以对它们的方法中的临界资源访问是独立的。
Resource2.java

[java] 
view plain
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1. package com.zj.lock;  
2. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
3.    
4. public class Resource2 {  
5.     private Object syncObject1 = new Object();  
6.     private Object syncObject2 = new Object();  
7.    
8.     public void f() {  
9.        // other operations should not be locked…  
10.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
11.               + “:not synchronized in f()”);  
12.        synchronized (this) {  
13.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
14.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
15.                      + “:synchronized in f()”);  
16.               try {  
17.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
18.               } catch (InterruptedException e) {  
19.                   e.printStackTrace();  
20.               }  
21.            }  
22.        }  
23.     }  
24.    
25.     public void g() {  
26.        // other operations should not be locked…  
27.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
28.               + “:not synchronized in g()”);  
29.        synchronized (syncObject1) {  
30.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
31.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
32.                      + “:synchronized in g()”);  
33.               try {  
34.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
35.               } catch (InterruptedException e) {  
36.                   e.printStackTrace();  
37.               }  
38.            }  
39.        }  
40.     }  
41.    
42.     public void h() {  
43.        // other operations should not be locked…  
44.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
45.               + “:not synchronized in h()”);  
46.        synchronized (syncObject2) {  
47.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
48.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
49.                      + “:synchronized in h()”);  
50.               try {  
51.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
52.               } catch (InterruptedException e) {  
53.                   e.printStackTrace();  
54.               }  
55.            }  
56.        }  
57.     }  
58.    
59.     public static void main(String[] args) {  
60.        final Resource2 rs = new Resource2();  
61.    
62.        new Thread() {  
63.            public void run() {  
64.               rs.f();  
65.            }  
66.        }.start();  
67.    
68.        new Thread() {  
69.            public void run() {  
70.               rs.g();  
71.            }  
72.        }.start();  
73.    
74.        rs.h();  
75.     }  
76. }  

结果：

Thread-0:not synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

main:not synchronized in h()

main:synchronized in h()

Thread-1:not synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

4. Lock对象锁

      除了使用synchronized外，还可以使用Lock对象来创建临界区。Resource3.java的演示效果同Resource1.java；Resource4.java的演示效果同Resource2.java。
Resource3.java

[java] 
view plain
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1. package com.zj.lock;  
2. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
3. import java.util.concurrent.locks.Lock;  
4. import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
5.    
6. public class Resource3 {  
7.     private Lock lock = new ReentrantLock();  
8.    
9.     public void f() {  
10.        // other operations should not be locked…  
11.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
12.               + “:not synchronized in f()”);  
13.        lock.lock();  
14.        try {  
15.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
16.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
17.                      + “:synchronized in f()”);  
18.               try {  
19.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
20.               } catch (InterruptedException e) {  
21.                   e.printStackTrace();  
22.               }  
23.            }  
24.        } finally {  
25.            lock.unlock();  
26.        }  
27.     }  
28.    
29.     public void g() {  
30.        // other operations should not be locked…  
31.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
32.               + “:not synchronized in g()”);  
33.        lock.lock();  
34.        try {  
35.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
36.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
37.                      + “:synchronized in g()”);  
38.               try {  
39.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
40.               } catch (InterruptedException e) {  
41.                   e.printStackTrace();  
42.               }  
43.            }  
44.        } finally {  
45.            lock.unlock();  
46.        }  
47.     }  
48.    
49.     public void h() {  
50.        // other operations should not be locked…  
51.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
52.               + “:not synchronized in h()”);  
53.        lock.lock();  
54.        try {  
55.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
56.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
57.                      + “:synchronized in h()”);  
58.               try {  
59.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
60.               } catch (InterruptedException e) {  
61.                   e.printStackTrace();  
62.               }  
63.            }  
64.        } finally {  
65.            lock.unlock();  
66.        }  
67.     }  
68.    
69.     public static void main(String[] args) {  
70.        final Resource3 rs = new Resource3();  
71.    
72.        new Thread() {  
73.            public void run() {  
74.               rs.f();  
75.            }  
76.        }.start();  
77.    
78.        new Thread() {  
79.            public void run() {  
80.               rs.g();  
81.            }  
82.        }.start();  
83.    
84.        rs.h();  
85.     }  

结果：

Thread-0:not synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

main:not synchronized in h()

Thread-1:not synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Resource4.java

[java] 
view plain
 copy

1. package com.zj.lock;  
2. import java.util.concurrent.TimeUnit;  
3. import java.util.concurrent.locks.Lock;  
4. import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
5.    
6. public class Resource4 {  
7.     private Lock lock1 = new ReentrantLock();  
8.     private Lock lock2 = new ReentrantLock();  
9.     private Lock lock3 = new ReentrantLock();  
10.    
11.     public void f() {  
12.        // other operations should not be locked…  
13.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
14.               + “:not synchronized in f()”);  
15.        lock1.lock();  
16.        try {  
17.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
18.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
19.                      + “:synchronized in f()”);  
20.               try {  
21.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
22.               } catch (InterruptedException e) {  
23.                   e.printStackTrace();  
24.               }  
25.            }  
26.        } finally {  
27.            lock1.unlock();  
28.        }  
29.     }  
30.    
31.     public void g() {  
32.        // other operations should not be locked…  
33.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
34.               + “:not synchronized in g()”);  
35.        lock2.lock();  
36.        try {  
37.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
38.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
39.                      + “:synchronized in g()”);  
40.               try {  
41.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
42.               } catch (InterruptedException e) {  
43.                   e.printStackTrace();  
44.               }  
45.            }  
46.        } finally {  
47.            lock2.unlock();  
48.        }  
49.     }  
50.    
51.     public void h() {  
52.        // other operations should not be locked…  
53.        System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
54.               + “:not synchronized in h()”);  
55.        lock3.lock();  
56.        try {  
57.            for (int i = 0; i < 5; i++) {  
58.               System.out.println(Thread.currentThread().getName()  
59.                      + “:synchronized in h()”);  
60.               try {  
61.                   TimeUnit.SECONDS.sleep(3);  
62.               } catch (InterruptedException e) {  
63.                   e.printStackTrace();  
64.               }  
65.            }  
66.        } finally {  
67.            lock3.unlock();  
68.        }  
69.     }  
70.    
71.     public static void main(String[] args) {  
72.        final Resource4 rs = new Resource4();  
73.    
74.        new Thread() {  
75.            public void run() {  
76.               rs.f();  
77.            }  
78.        }.start();  
79.    
80.        new Thread() {  
81.            public void run() {  
82.               rs.g();  
83.            }  
84.        }.start();  
85.    
86.        rs.h();  
87.     }  
88. }  

结果：

Thread-0:not synchronized in f()

Thread-0:synchronized in f()

main:not synchronized in h()

main:synchronized in h()

Thread-1:not synchronized in g()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

Thread-0:synchronized in f()

main:synchronized in h()

Thread-1:synchronized in g()

     另外，ReentrantLock可定时和可轮询的锁获取模式由tryLock方法实现。

[java] 
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1. public boolean tryLock(); //等同于tryLock(0, TimeUnit.SECONDS),不停询问是否可获取锁  
2. public boolean tryLock(long timeout,  
3.                        TimeUnit unit)  
4.                 throws InterruptedException    //timeout – 等待锁的时间,unit – timeout 参数的时间单位   

5. synchronized和lock的区别:

      Lock 的锁定是通过代码实现的，而 synchronized 是在 JVM 层面上实现的。

      synchronized 在锁定时如果方法块抛出异常，JVM 会自动将锁释放掉，不会因为出了异常没有释放锁造成线程死锁。但是 Lock 的话就享受不到 JVM 带来自动的功能，出现异常时必须在 finally 将锁释放掉，否则将会引起死锁。

      在资源竞争不是很激烈的情况下，偶尔会有同步的情形下，synchronized是很合适的。原因在于，编译程序通常会尽可能的进行优化synchronize，另外可读性非常好，不管用没用过5.0多线程包的程序员都能理解。

      ReentrantLock: 

      ReentrantLock提供了多样化的同步，比如有时间限制的同步，可以被Interrupt的同步（synchronized的同步是不能Interrupt的）等。在资源竞争不激烈的情形下，性能稍微比synchronized差点点。但是当同步非常激烈的时候，synchronized的性能一下子能下降好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。