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目 录

• 🍓一. synchronized 的特性
• 🍑二. synchronized 使用示例
• 🍇三. Java 标准库中的线程安全类

🍓一. synchronized 的特性

synchronized 从字面意思上是 “同步” 指的是 “互斥”。

“同步” 和 “异步” 在一起讨论又是不一样的意思

 
例如去餐馆吃饭

• 同步：老板把饭做好，我在前台等着然后自己打包带走。（调用者自己来负责获取到调用结果）
• 异步：老板把饭做好，我在椅子上做好等着老板端到我面前。（调用者自己不负责获取调用结果，是由被调用者把算好的结果主动推送过来）

synchronized 会起到互斥效果, 某个线程执行到某个对象的 synchronized 中时, 其他线程如果也执行到同一个对象 synchronized 就会阻塞等待

• 进入 synchronized 修饰的代码块, 相当于 加锁
• 退出 synchronized 修饰的代码块, 相当于 解锁

LOCK 这个指令是存在互斥的，当 t1 线程进入 LOCK 之后，t2 也尝试 LOCK ，t2 的 LOCK 就不会直接成功。t2 执行 LOCK 的时候发现 t1 已经加上锁了，t2 此处无法完成 LOCK 操作，就会阻塞等待(BLOCKED)，要阻塞等到 t1 把锁释放(UNLOCK)，当 t1 释放锁之后，t2 才有可能获取到锁(从 LOCK 中返回，并且继续往下执行)，t2 到底能不能拿到锁得看有多少竞争者，竞争者是指已经进入了 LOCK 指令，进入 BLOCKED 状态的线程，才是竞争者！！！

在加锁的情况下，线程执行的三个指令就被岔开了，岔开之后，就能保证一个线程 sava 之后，另一个线程才 load ，于是此时计算结果就准了

刷新内存：

synchronized 的工作过程:

1. 获得互斥锁
2. 从主内存拷贝变量的最新副本到工作的内存
3. 执行代码
4. 将更改后的共享变量的值刷新到主内存
5. 释放互斥锁

🍑二. synchronized 使用示例

1. 直接修饰普通方法: 锁的 SynchronizedDemo 对象

public class SynchronizedDemo {public synchronized void methond() {//...}
}

2. 修饰静态方法: 锁的 SynchronizedDemo 类的对象

public class SynchronizedDemo {public synchronized static void method() {//...}
}

3. 修饰代码块: 明确指定锁哪个对象

• 锁当前对象（可以创建出多个实例）

public class SynchronizedDemo {public void method() {synchronized (this) {//...}}
}

() 里的 this 指的是，是针对哪个对象进行加锁！加锁操作是针对一个对象来进行的，相当于是针对 this 来进行加锁

举例上厕所，滑稽老铁是线程，厕所门锁是要锁的对象

由上可知多个线程去调用 method 方法的时候，其实就是在针对这个 this 指向的对象来加锁，此时如果一个线程获取到锁了，另外的线程就要阻塞等待，但是如果多个线程尝试对不同的对象加锁，则相互之间不会出现互斥的情况。

在 Java 中，任何一个对象，都可以作为锁的对象(都可以放在 synchronized 的括号中)，在其他语言，如C++，Python…都是专门搞了一类特殊对象来用作加锁对象，大部分正常对象不能用来加锁。在 Java 中每个对象，内存空间中有一个特殊的区域，对象头(JVM 自带的，对象的一些特殊的信息)。一个对象分为对象头和对象的属性，对象头里是 JVM 自动添加的信息(其中就有和加锁相关的标记信息)，对象的属性里是咱们自己写的代码的信息。

• 锁类对象（整个 JVM 中只有一个）

synchronized static void func(){//...
}

JVM 加载类的时候就会读取 .class 文件，构造类对象在内存中，类名.class 的方式就能拿到这个类的类对象

无论是使用哪一种用法，使用 synchronized 的时候都是要明确锁对象! (明确是对哪个对象进行加锁)，只有当两个线程针对同一个对象进行加锁的时候，才会发生竞争，如果是两个线程针对不同的线程进行加锁则没有竞争，因为想加的锁被别人获取到了，而产生的阻塞等待。

• 总结一下第三条两者区别和联系：

public synchronized static void func1(){//...
}public static void func2(){synchronized (Counter.this){//...}
}

这两者写法视为是等价的！！！类对象是整个程序唯一的！这样加锁，但凡调用到 func1 和 func2 ，之间都会产生竞争

public synchronized void func3(){//...
}public void func4(){synchronized (this){//...}
}

这两者写法视为是等价的！！！此处加锁是针对 this，而 this 可以有多个！！

如：

Counter count1 = new Counter();
Counter count2 = new Counter();
count1.func4(); 和 count2.func4(); 不会产生竞争，这两个 func4 里面的 this 是不同的，一个是 count1，一个是 count2。

• 写如下代码观察各种锁情况下的结果

public class Demo15 {public static Object locker1 = new Object();public static Object locker2 = new Object();public static void main(String[] args) {Thread t1 = new Thread(()->{synchronized (locker1){System.out.println("t1 start");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t1 finish");}});t1.start();Thread t2 = new Thread(()->{synchronized (locker2){System.out.println("t2 start");try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("t2 finish");}});t2.start();}
}

1. 两者使用不同的锁得出的结果

t1 在 finish 之前，t2 就能 start 说明两个 synchronized 之间没有产生竞争

2. 两者使用同一把锁，只需要 synchronized 后面括号里的 this 改为一样即可，同为 locker1 或者 同为 locker2。

加上同一把锁之后，就可以看到 t1 执行完 finish 之后释放了锁，然后 t2 才进行 start，发生了锁竞争。

注意：

• 即使先写了 t1.start ，后写了 t2.start ，不一定是 t1 先执行，t2 后执行！！start 操作是在系统内核里创建出线程（构造 PCB，加入链表里），具体这个线程的入口方法开始执行，还是要看系统的调度！！（t1 t2 执行顺序不确定）
• 针对类对象加锁和当前对象加锁是基本没有区别的，有区别就应该是形式上不一样，因为加了 static 之后，形式就成为了 synchronized (类名.class)，还是一样的结果。实例上也有区别，类对象只有唯一一个实例，只要是使用了它就会有互斥关系，普通的对象加锁，则是有多个实例。

🍇三. Java 标准库中的线程安全类

1. Java 标准库中很多都是线程不安全的. 这些类可能会涉及到多线程修改共享数据, 又没有任何加锁措施.

• ArrayList
• LinkedList
• HashMap
• TreeMap
• HashSet
• TreeSet
• StringBuilder

2. 但是还有一些是线程安全的. 使用了一些锁机制来控制.

• Vector (不推荐使用)
• HashTable (不推荐使用)
• ConcurrentHashMap（推荐使用）
• StringBuffer

上面不推荐使用是因为把所有的关键方法都无脑加了 synchronized ，加锁的代价会牺牲很大的运行速度！！！加锁之后就容易产生阻塞等待，如 t1 加锁成功，t2 尝试加锁，就会进入阻塞等待的状态 (BLOCKED 状态) (t1 t2 并发不起来)。当 t1 解锁之后，t2 不一定能立即获取到锁，还得看操作系统具体的调度，一旦涉及到调度，要隔多久才会实现调度是不确定的！！

因为加锁涉及到了一些线程的阻塞等待和线程的调度，可以视为一旦使用了锁，就和 "高性能" 告别了。

ConcurrentHashMap 内部做了一系列的优化手段，来提高效率，所以推荐使用

3. 还有的虽然没有加锁, 但是不涉及 “修改”, 仍然是线程安全的

• String