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（转）java并发对象锁、类锁、私有锁

2016-02-28 21:42 561 查看
转自：http://ifeve.com/java-locks/

建议参考：http://www.zhihu.com/question/28113814

Java类锁和对象锁实践

感谢［jiehao］同学的投稿，投稿可将文章发送到tengfei@ifeve.com

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

01
public
class
ObjectLock {
02
public
 
static
 
void
 
main(String[] args) {
03
System.out.println(
"start time = "
 
+System.currentTimeMillis()+
"ms"
);
04
LockTestClass test =
new
 
LockTestClass();
05
for
 
(
int
 
i =
0
; i <
3
; i++) {
06
Thread thread =
new
 
ObjThread(test, i);
07
thread.start();
08
}
09
}
10
}
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）

01
public
 
class
 
ObjThread
extends
 
Thread {
02
LockTestClass lock;
03
int
 
i =
0
;
04
05
public
 
ObjThread(LockTestClass lock,
int
 
i) {
06
this
.lock = lock;
07
this
.i =i;
08
}
09
10
public
 
void
 
run() {
11
//无锁方法
12
//  lock.noSynMethod(this.getId(),this);
13
//对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式
14
lock.synInMethod();
15
//对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式
16
//  lock.synOnMethod();
17
//私有锁方法，采用synchronized(object)的方式
18
//  lock.synMethodWithObj();
19
//类锁方法，采用static synchronized increment的方式
20
LockTestClass.increment();
21
}
22
}
3.再编写一个锁的测试类LockTestClass，包括各种加锁方法

01
public
 
class
 
LockTestClass {
02
//用于类锁计数
03
private
 
static
 
int
 
i =
0
;
04
//私有锁
05
private
 
Object object =
new
 
Object();
06
07
/**
08
 
* <p>
09
 
* 无锁方法
10
 
*
11
 
* @param threadID
12
 
* @param thread
13
 
*/
14
public
 
void
 
noSynMethod(
long
 
threadID, ObjThreadthread) {
15
System.out.println(
"nosyn: class obj is "
 
+thread +
", threadId is"
16
+threadID);
17
}
18
19
/**
20
 
* 对象锁方法1
21
 
*/
22
public
 
synchronized
 
void
 
synOnMethod() {
23
System.out.println(
"synOnMethod begins"
 
+
", time = "
24
+System.currentTimeMillis() +
"ms"
);
25
try
 
{
26
Thread.sleep(2000L);
27
}
catch
 
(InterruptedException e) {
28
e.printStackTrace();
29
}
30
System.out.println(
"synOnMethod ends"
);
31
}
32
33
/**
34
 
* 对象锁方法2,采用synchronized (this)来加锁
35
 
*/
36
public
 
void
 
synInMethod() {
37
synchronized
 
(
this
) {
38
System.out.println(
"synInMethod begins"
 
+
", time = "
39
+System.currentTimeMillis() +
"ms"
);
40
try
 
{
41
Thread.sleep(2000L);
42
}
catch
 
(InterruptedException e) {
43
e.printStackTrace();
44
}
45
System.out.println(
"synInMethod ends"
);
46
}
47
48
}
49
50
/**
51
 
* 对象锁方法3
52
 
*/
53
public
 
void
 
synMethodWithObj() {
54
synchronized
 
(object) {
55
System.out.println(
"synMethodWithObj begins"
 
+
", time = "
56
+System.currentTimeMillis() +
"ms"
);
57
try
 
{
58
Thread.sleep(2000L);
59
}
catch
 
(InterruptedException e) {
60
e.printStackTrace();
61
}
62
System.out.println(
"synMethodWithObj ends"
);
63
}
64
}
65
66
/**
67
 
* 类锁
68
 
*/
69
public
 
static
 
synchronized
 
void
 
increament() {
70
System.out.println(
"class synchronized. i ="
 
+i +
", time = "
71
+System.currentTimeMillis() +
"ms"
);
72
i++;
73
try
 
{
74
Thread.sleep(2000L);
75
}
catch
 
(InterruptedException e) {
76
e.printStackTrace();
77
}
78
 
System.out.println(
"class synchronized ends."
);
79
}
80
81
}
三、测试结果
1.测试类锁和对象锁，ObjectThread的run方法修改如下：

01
public
 
void
 
run() {
02
//无锁方法
03
//  lock.noSynMethod(this.getId(),this);
04
//对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式
05
lock.synInMethod();
06
//对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式
07
//  lock.synOnMethod();
08
//私有锁方法，采用synchronized(object)的方式
09
//  lock.synMethodWithObj();
10
//类锁方法，采用static synchronized increment的方式
11
LockTestClass.increament();
12
}
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：

01
public
 
void
 
run() {
02
//无锁方法
03
//  lock.noSynMethod(this.getId(),this);
04
//对象锁方法1，采用synchronized synInMethod的方式
05
lock.synInMethod();
06
//对象锁方法2，采用synchronized(this)的方式
07
//  lock.synOnMethod();
08
//私有锁方法，采用synchronized(object)的方式
09
lock.synMethodWithObj();
10
//类锁方法，采用static synchronized increment的方式
11
//  LockTestClass.increament();
12
}
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。

四、参考资料：
类锁与对象锁加锁 synchronized 小解

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