Java 类锁、对象锁、私有锁

2023年8月27日 163次阅读来源: 星朝

3.6 Java类锁、对象锁、私有锁、隐式锁

类锁和对象锁是否会冲突？对象锁和私有锁是否会冲突？通过实例来进行说明。

一、相关约定

为了明确后文的描述，先对本文涉及到的锁的相关定义作如下约定：

1. 类锁：在代码中的方法上加了static和synchronized的锁，或者synchronized(xxx.class）的代码段，如下文中的increament()；

2.对象锁：在代码中的方法上加了synchronized的锁，或者synchronized(this）的代码段，如下文中的synOnMethod()和synInMethod()；

3.私有锁：在类内部声明一个私有属性如private Object lock，在需要加锁的代码段synchronized(lock），如下文中的synMethodWithObj()。

二、测试代码

1.编写一个启动类ObjectLock


    
   
   public class ObjectLock { 
       public static void main(String[] args) { 
           System.out.println("start time = " + System.currentTimeMillis()+"ms"); 
           LockTestClass test = new LockTestClass(); 
           for (int i = 0; i < 3; i++) { 
               Thread thread = new ObjThread(test, i); 
               thread.start(); 
           } 
       } 
   }

2.编写一个线程类ObjThread，用于启动同步方法（注意它的run方法可能会调整以进行不同的测试）


    
   
   public class ObjThread extends Thread { 
       LockTestClass lock; 
       int i = 0; 
     
       public ObjThread(LockTestClass lock, int i) { 
           this.lock = lock; 
           this.i = i; 
       } 
     
       public void run() { 
           //无锁方法 
   //      lock.noSynMethod(this.getId(),this); 
           //对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式 
           lock.synInMethod(); 
           //对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式 
   //      lock.synOnMethod(); 
           //私有锁方法，采用synchronized(object)的方式 
   //      lock.synMethodWithObj(); 
           //类锁方法，采用static synchronized increment的方式 
           LockTestClass.increment(); 
       } 
   }

3.再编写一个锁的测试类LockTestClass，包括各种加锁方法


    
   
   public class LockTestClass { 
       //用于类锁计数 
       private static int i = 0; 
       //私有锁 
       private Object object = new Object(); 
     
       /** 
        * &lt;p&gt; 
        * 无锁方法 
        * 
        * @param threadID 
        * @param thread 
        */ 
       public void noSynMethod(long threadID, ObjThread thread) { 
           System.out.println("nosyn: class obj is " + thread + ", threadId is" 
                   + threadID); 
       } 
     
       /** 
        * 对象锁方法1 
        */ 
       public synchronized void synOnMethod() { 
           System.out.println("synOnMethod begins" + ", time = " 
                   + System.currentTimeMillis() + "ms"); 
           try { 
               Thread.sleep(2000L); 
           } catch (InterruptedException e) { 
               e.printStackTrace(); 
           } 
           System.out.println("synOnMethod ends"); 
       } 
     
       /** 
        * 对象锁方法2,采用synchronized (this)来加锁 
        */ 
       public void synInMethod() { 
           synchronized (this) { 
               System.out.println("synInMethod begins" + ", time = " 
                       + System.currentTimeMillis() + "ms"); 
               try { 
                   Thread.sleep(2000L); 
               } catch (InterruptedException e) { 
                   e.printStackTrace(); 
               } 
               System.out.println("synInMethod ends"); 
           } 
     
       } 
     
       /** 
        * 对象锁方法3 
        */ 
       public void synMethodWithObj() { 
           synchronized (object) { 
               System.out.println("synMethodWithObj begins" + ", time = " 
                       + System.currentTimeMillis() + "ms"); 
               try { 
                   Thread.sleep(2000L); 
               } catch (InterruptedException e) { 
                   e.printStackTrace(); 
               } 
               System.out.println("synMethodWithObj ends"); 
           } 
       } 
     
       /** 
        * 类锁 
        */ 
       public static synchronized void increament() { 
           System.out.println("class synchronized. i = " + i + ", time = " 
                   + System.currentTimeMillis() + "ms"); 
           i++; 
           try { 
               Thread.sleep(2000L); 
           } catch (InterruptedException e) { 
               e.printStackTrace(); 
           } 
            System.out.println("class synchronized ends."); 
       } 
     
   }

三、测试结果

测试类锁和对象锁，ObjectThread的run方法修改如下：


    
   
   public void run() { 
           //无锁方法 
   //      lock.noSynMethod(this.getId(),this); 
           //对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式 
           lock.synInMethod(); 
           //对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式 
   //      lock.synOnMethod(); 
           //私有锁方法，采用synchronized(object)的方式 
   //      lock.synMethodWithObj(); 
           //类锁方法，采用static synchronized increment的方式 
           LockTestClass.increament(); 
       }

终端输出：


    
   
   start time = 1413101360231ms 
    synInMethod begins, time = 1413101360233ms 
    synInMethod ends 
    class synchronized. i = 0, time = 1413101362233ms 
    synInMethod begins, time = 1413101362233ms  
    class synchronized ends.  
    synInMethod ends  
    class synchronized. i = 1, time = 1413101364233ms  
    synInMethod begins, time = 1413101364233ms  
    class synchronized ends.  
    synInMethod ends  
    class synchronized. i = 2, time = 1413101366234ms  
    class synchronized ends.

可以看到对象锁方法(synInMothod）第一次启动时比类锁方法（increament)快2秒，这是因为在synInMehtod执行时 sleep了2秒再执行的increament，而这两个方法共用一个线程，所以会慢2秒，如果increament在run中放到 synInMethod前面，那么第一次启动时就是increament快2秒。

而当类锁方法启动时，另一个线程时的对象锁方法也几乎同时启动，说明二者使用的并非同一个锁，不会产生竞争。

结论：类锁和对象锁不会产生竞争，二者的加锁方法不会相互影响。

2.私有锁和对象锁，ObjectThread的run方法修改如下：


    
   
   public void run() { 
           //无锁方法 
   //      lock.noSynMethod(this.getId(),this); 
           //对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式 
           lock.synInMethod(); 
           //对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式 
   //      lock.synOnMethod(); 
           //私有锁方法，采用synchronized(object)的方式 
           lock.synMethodWithObj(); 
           //类锁方法，采用static synchronized increment的方式 
   //      LockTestClass.increament(); 
       }

终端输出：


    
   
   start time = 1413121912406ms  
   synInMethod begins, time = 1413121912407ms.  
   synInMethod ends.  
   synMethodWithObj begins, time = 1413121914407ms  
   synInMethod begins, time = 1413121914407ms.  
   synInMethod ends.  
   synMethodWithObj ends  
   synInMethod begins, time = 1413121916407ms.  
   synMethodWithObj begins, time = 1413121916407ms  
   synInMethod ends.  
   synMethodWithObj ends  
   synMethodWithObj begins, time = 1413121918407ms  
   synMethodWithObj ends

和类锁和对象锁非常类似。

结论：私有锁和对象锁也不会产生竞争，二者的加锁方法不会相互影响。

3.synchronized直接加在方法上和synchronized(this)，ObjectThread的run方法修改如下：


    
   
   public void run() {  
    //无锁方法 // lock.noSynMethod(this.getId(),this);  
    //对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式  
    lock.synInMethod();  
    //对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式  
    lock.synOnMethod();  
    //私有锁方法，采用synchronized(object)的方式  
    // lock.synMethodWithObj();  
    //类锁方法，采用static synchronized increment的方式  
    // LockTestClass.increament();  
   }

终端输出：


    
   
   start time = 1413102913278ms  
   synInMethod begins, time = 1413102913279ms  
   synInMethod ends  
   synInMethod begins, time = 1413102915279ms  
   synInMethod ends  
   synOnMethod begins, time = 1413102917279ms  
   synOnMethod ends  
   synInMethod begins, time = 1413102919279ms  
   synInMethod ends  
   synOnMethod begins, time = 1413102921279ms  
   synOnMethod ends  
   synOnMethod begins, time = 1413102923279ms  
   synOnMethod ends

可以看到，二者严格地串行输出（当然再次执行时先运行synInMethod还是先运行synOnMethod并不是确定的，取决于谁获得了锁）。

结论：synchronized直接加在方法上和synchronized(this)都是对当前对象加锁，二者的加锁方法够成了竞争关系，同一时刻只能有一个方法能执行。

    原文作者：星朝
    原文地址: https://www.cnblogs.com/jpfss/p/10027315.html
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