Java 多线程之哪个对象才是锁？

2024年1月7日 203次阅读 来源: 灰色飘零

问题背景

在感觉正常的使用ArrayList的迭代删除的操作的时候，发现了如下的崩溃日志：

Caused by: java.util.ConcurrentModificationException
    at java.util.ArrayList$Itr.remove(ArrayList.java:846)

产生上述崩溃的代码如下：

Iterator<String> iterator = strs.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
     String ss = iterator.next();
     ....
     iterator.remove();
}

感觉上述代码是没问题的啊，单线程下我们这么写是没问题的，但是特殊的是此段代码位于一个静态方法里面。没有加同步语句，而且上面还有一个执行添加操作的静态方法，两个方法操作一个静态变量。

看到这里，大概也分析出来了，就是多线程操作同一个变量导致的问题。这时在两个静态方法上面添加synchronized，让它们成为静态同步方法后，问题就解决了。

解决问题时的参考文章：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3933551.html

这时如果我们会多想一下，我们使用了锁解决了同步的问题，但是静态同步方法和实例同步方法在锁这块的机制有什么不同呢？

我们都知道当一个线程试图访问同步代码块时，它首先必须得到锁，退出或抛出异常时必须释放锁。这些基础也许大家都知道，但是很多人还是搞不清哪个对象才是锁？如果你能正确回答以下问题，那么才算你彻底搞明白了哪个对象才是锁？

一、静态同步方法问题

如下代码是两个静态同步方法

Class A{
    public static synchronized void write(boolean b){
      isTrue = b;
    }
    public static synchronized boolean read(){
      return isTrue;
    }
}

那么我们来问几个问题

线程1访问A.write(true)方法时，线程2能访问A.read()方法吗？
线程1访问new A().write(false)方法时，线程2能访问new A().read()方法吗？
线程1访问A.write(false)方法时，线程2能访问new A().read()方法吗？

二、实例同步方法问题

如下代码是两个实例同步方法

public synchronized void write(boolean b){
  isTrue = b;
}

public synchronized boolean read(){
  return isTrue;
}

同样问两个问题：

A a=new A(); 线程1访问a.write(false)方法，线程2能访问a.read()方法吗？
A a=new A(); A b=new A();线程1访问a.write(false)方法，线程2能访问b.read()方法吗？
回答问题之前，先想一下当前方法使用的锁是哪一个？当前线程是否有拿到这把锁？拿到锁了就能访问当前方法了。

三、答案

我们先回顾基础知识，Java中的每一个对象都可以作为锁，而不同的场景锁是不一样的。

对于实例同步方法，锁是当前实例对象。
对于静态同步方法，锁是当前对象的Class对象。
对于同步方法块，锁是Synchonized括号里配置的对象。

线程1访问A.write()方法时，线程2能访问A.read()方法吗？不能，因为静态方法的锁都是A.Class对象,线程1拿到锁之后，线程2就拿不到锁了。

线程1访问new A().write()方法时，线程2能访问new A().read()方法吗？不能，原因同上。

线程1访问A.write()方法时，线程2能访问new A().read()方法吗？不能，原因同上

A a=new A(); 线程1访问a.write()方法，线程2能访问a.read()方法吗？不能，因为这两个方法的锁都是对象a，线程1拿到了锁，线程2就不能访问了。

A a=new A(); A b=new A();线程1访问a.write()方法，线程2能访问b.read()方法吗？可以，因为线程1拿到的是锁是 a,而线程2访问b.read()需要的是锁是b。

现在你应该明白了这句话，对于实例同步方法，锁是当前实例对象。对于静态同步方法，锁是当前对象的Class对象。

四、理解

谈下自己的一些理解，synchronized是针对内存对象加锁，对象头部会标记是否被加锁，在偏向里面还会和线程ID记录下来；

知道几个级别都离不开对象和锁的关系，也就是锁始终在对象上；

常见的无非是：class（class也是一个java对象，只是他相对自己的对象很特殊就是了）、其次是this（也就是new出来的对象）、再其次是自己顶一个Object，当然自己的object如果是static的那也是全局的；

对非静态方法加锁，就是对this加锁，所有相关的this加锁以及非静态方法加锁，都会相互会产生排他；对静态方法加锁，其实就是对class本身进行加锁，所有相关静态方法加锁的以及对class加相互隔离；object就是自定义；

对于方法，如果有方法使用了加锁，未进行加锁的方法不会被隔离；静态方法也是如此；

补充几点：

  • 1.对class加锁，父类和子类没有任何关系，也就是对一个parent class加锁，子类的class是不会受到影响的，相反也是如此；
  • 2.父类的非静态方法进行了加锁，子类未重写，实例化子类，调用对应方法，也会加锁；通过父类和子类分别实例化的对象没有任何关系，因为是两个对象；
  • 3.对静态方法加锁，和对非静态方法加锁，两者不影响，不会相互排斥，因为一个加锁在当前对象上，一个加锁在class对象上，也就是class对象的锁，不会控制对象本身的锁；
  • 4.对当前this进行加锁，不会影响类里面定义一个Object的锁，理由同上，不会因为他们有包含关系，导致他们的锁产生嵌套；

控制锁的粒度对编程很重要，这不算技术问题，算是设计，什么是锁的力度呢？

一个人吃饭，占一个座位、还是占一张桌子、还是占一个食堂，是属于范围区域；一个人占着这么大一片区域吃饭后，不走，还要休息，睡觉、干别的，这段时间不让别人进食堂，就是时间区域；两个合并在一起就是粒度；

    原文作者：灰色飘零
    原文地址: https://www.cnblogs.com/renhui/p/8085264.html
    本文转自网络文章，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系博主进行删除。
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