【Synchronized同步原理】

Synchronized同步原理

• 1. synchronized的使用？
• 2. 如何保证线程安全的？
• 3.可重入原理（加锁次数计数器）
• 4. 原���性和可见性(顺序性)

  1. synchronized的使用？

  • 对象锁
  • 方法锁
  • 类锁

    2. 如何保证线程安全的？

    public class SynchronizedDemo2 {    Object object = new Object();    public void method1() {        synchronized (object) {        }    }}

    执行javac SynchronizedDemo2.java, javap -verbose SynchronizedDemo2.class

    下图表现了对象，对象监视器，同步队列以及执行线程状态之间的关系：

    该图可以看出，任意线程对Object的访问，首先要获得Object的监视器，如果获取失败，该线程就进入同步状态，线程状态变为BLOCKED，当Object的监视器占有者释放后，在同步队列中得线程就会有机会重新获取该监视器。

    3.可重入原理（加锁次数计数器）

    public class SynchronizedDemo {    public static void main(String[] args) {        synchronized (SynchronizedDemo.class) {        }        method2();    }    private synchronized static void method2() {    }}

     public static void main(java.lang.String[]);    descriptor: ([Ljava/lang/String;)V    flags: (0x0009) ACC_PUBLIC, ACC_STATIC    Code:      stack=2, locals=3, args_size=1         0: ldc           #2                  // class tech/pdai/test/synchronized/SynchronizedDemo         2: dup         3: astore_1         4: monitorenter         5: aload_1         6: monitorexit         7: goto          15        10: astore_2        11: aload_1        12: monitorexit        13: aload_2        15: invokestatic  #3                  // Method method2:()V      Exception table:         from    to  target type             5     7    10   any            10    13    10   any

    Synchronized先天具有重入性。每个对象拥有一个计数器，当线程获取该对象锁后，计数器就会加一，释放锁后就会将计数器减一。

    4. 原子性和可见性(顺序性)

    • 保证可见性的原理：内存模型和happens-before规则
    • Synchronized的happens-before规则，即监视器锁规则：对同一个监视器的解锁，happens-before于对该监视器的加锁。继续来看代码：

      public class MonitorDemo {    private int a = 0;    public synchronized void writer() {     // 1        a++;                                // 2    }                                       // 3    public synchronized void reader() {    // 4        int i = a;                         // 5    }                                      // 6}

      该代码的happens-before关系如图所示：

      在图中每一个箭头连接的两个节点就代表之间的happens-before关系，黑色的是通过程序顺序规则推导出来，红色的为监视器锁规则推导而出：

      线程A释放锁happens-before线程B加锁，蓝色的则是通过程序顺序规则和监视器锁规则推>测出来happens-befor关系，通过传递性规则进一步推导的happens-before关系。现在我们来重点关注2 happens-before 5，通过这个关系我们可以得出什么?根据happens-before的定义中的一条:如果A happens-before B，则A的执行结果对B可见，并且A的执行顺序先于B。线程A先对共享变量A进行加一，由2 happens-before 5关系可知线程A的执行结果对线程B可见即线程B所读取到的a的值为1。