# [synchronized 與 Lock 的那點事](http://www.cnblogs.com/benshan/p/3551987.html) [TOC=1,2] 最近在做一個監控系統，該系統主要包括對數據實時分析和存儲兩個部分，由于并發量比較高，所以不可避免的使用到了一些并發的知識。為了實現這些要求，后臺使用一個隊列作為緩存，對于請求只管往緩存里寫數據。同時啟動一個線程監聽該隊列，檢測到數據，立即請求調度線程，對數據進行處理。 具體的使用方案就是使用同步保證數據的正常，使用線程池提高效率。 同步的實現當然是采用鎖了，java中使用鎖的兩個基本工具是 synchronized 和 Lock。 一直很喜歡synchronized，因為使用它很方便。比如，需要對一個方法進行同步，那么只需在方法的簽名添加一個synchronized關鍵字。 // 未同步的方法 public void test() {} // 同步的方法 pubilc synchronized void test() {} synchronized 也可以用在一個代碼塊上，看 public void test() { ? ? ?synchronized(obj) { ? ? ? ? ? System.out.println("==="); ?????} } synchronized 用在方法和代碼塊上有什么區別呢？ synchronized 用在方法簽名上（以test為例），當某個線程調用此方法時，會獲取該實例的對象鎖，方法未結束之前，其他線程只能去等待。當這個方法執行完時，才會釋放對象鎖。其他線程才有機會去搶占這把鎖，去執行方法test,但是發生這一切的基礎應當是所有線程使用的同一個對象實例，才能實現互斥的現象。否則synchronized關鍵字將失去意義。 （**但是如果該方法為類方法，即其修飾符為static，那么synchronized 意味著某個調用此方法的線程當前會擁有該類的鎖，只要該線程持續在當前方法內運行，其他線程依然無法獲得方法的使用權！**） synchronized 用在代碼塊的使用方式：synchronized(obj){//todo code here} 當線程運行到該代碼塊內，就會擁有obj對象的對象鎖，如果多個線程共享同一個Object對象，那么此時就會形成互斥！特別的，當obj == this時，表示當前調用該方法的實例對象。即 public void test() { ?????... ?????synchronized(this) { ? ? ??????// todo your code ?????} ?????... } 此時，其效果等同于 public synchronized void test() { ? ? ?// todo?your code } 使用synchronized代碼塊，可以只對需要同步的代碼進行同步，這樣可以大大的提高效率。 小結： 使用synchronized 代碼塊相比方法有兩點優勢： 1、可以只對需要同步的使用 2、與wait()/notify()/nitifyAll()一起使用時，比較方便 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- wait() 與notify()/notifyAll() **這三個方法都是Object的方法，并不是線程的方法！** wait():釋放占有的對象鎖，線程進入等待池，釋放cpu,而其他正在等待的線程即可搶占此鎖，獲得鎖的線程即可運行程序。而sleep()不同的是，線程調用此方法后，會休眠一段時間，休眠期間，會暫時釋放cpu，但并不釋放對象鎖。也就是說，在休眠期間，其他線程依然無法進入此代碼內部。休眠結束，線程重新獲得cpu,執行代碼。**wait()和sleep()最大的不同在于wait()會釋放對象鎖，而sleep()不會！** notify(): 該方法會喚醒因為調用對象的wait()而等待的線程，其實就是**對對象鎖的喚醒，從而使得wait()的線程可以有機會獲取對象鎖**。調用notify()后，并不會立即釋放鎖，而是繼續執行當前代碼，直到synchronized中的代碼全部執行完畢，才會釋放對象鎖。JVM則會在等待的線程中調度一個線程去獲得對象鎖，執行代碼。需要注意的是，**wait()和notify()必須在synchronized代碼塊中調用**。 notifyAll()則是喚醒所有等待的線程。 為了說明這一點，舉例如下： 兩個線程依次打印"A""B",總共打印10次。 **public**?**class**?Consumer?**implements**?Runnable { ? ?????@Override ?????**public**?**synchronized**?**void**?run() { ????????????//?**TODO**?Auto-generated method stub ????????????**int**?count = 10; ????????????**while**(count > 0) { ?????????????????**synchronized**?(Test.?*obj*) { ????????????????????? ?????????????????????System.?*out*.print(?"B"); ?????????????????????count --; ?????????????????????Test.?*obj*.notify();?// 主動釋放對象鎖 ????????????????????? ??????????????????????**try**?{ ???????????????????????????Test.?*obj*.wait(); ??????????????????????????? ?????????????????????}?**catch**?(InterruptedException e) { ????????????????????????????//?**TODO**?Auto-generated catch block ???????????????????????????e.printStackTrace(); ?????????????????????} ????????????????} ???????????????? ???????????} ?????} } **public**?**class**?Produce?**implements**?Runnable { ? ?????@Override ?????**public**?**void**?run() { ????????????//?**TODO**?Auto-generated method stub ????????????**int**?count = 10; ????????????**while**(count > 0) { ?????????????????**synchronized**?(Test.?*obj*) { ????????????????????? ??????????????????????//System.out.print("count = " + count); ?????????????????????System.?*out*.print(?"A"); ?????????????????????count --; ?????????????????????Test.?*obj*.notify(); ????????????????????? ??????????????????????**try**?{ ???????????????????????????Test.?*obj*.wait(); ?????????????????????}?**catch**?(InterruptedException e) { ????????????????????????????//?**TODO**?Auto-generated catch block ???????????????????????????e.printStackTrace(); ?????????????????????} ????????????????} ???????????????? ???????????} ? ?????} ? } ? 測試類如下： **public**?**class**?Test { ? ?????**public**?**static**?**final**?Object?*obj*?=?**new**?Object(); ????? ?????**public**?**static**?**void**?main(String[] args) { ??????????? ????????????**new**?Thread(?**new**?Produce()).start(); ????????????**new**?Thread(?**new**?Consumer()).start(); ??????????? ?????} } ? 這里使用static obj作為鎖的對象，當線程Produce啟動時（假如Produce首先獲得鎖，則Consumer會等待），打印“A”后，會先主動釋放鎖，然后阻塞自己。Consumer獲得對象鎖，打印“B”，然后釋放鎖，阻塞自己，那么Produce又會獲得鎖，然后...一直循環下去，直到count = 0.這樣，使用Synchronized和wait()以及notify()就可以達到線程同步的目的。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- **除了wait()和notify()協作完成線程同步之外，使用Lock也可以完成同樣的目的。** ReentrantLock 與synchronized有相同的并發性和內存語義，還包含了中斷鎖等候和定時鎖等候，意味著線程A如果先獲得了對象obj的鎖，那么線程B可以在等待指定時間內依然無法獲取鎖，那么就會自動放棄該鎖。 但是由于synchronized是在JVM層面實現的，因此系統可以監控鎖的釋放與否，而ReentrantLock使用代碼實現的，系統無法自動釋放鎖，需要在代碼中finally子句中顯式釋放鎖lock.unlock(); 同樣的例子，使用lock 如何實現呢？ **public**?**class**?Consumer?**implements**?Runnable { ? ?????**private**?Lock?lock; ?????**public**?Consumer(Lock lock) { ????????????**this**.?lock?= lock; ?????} ?????@Override ?????**public**?**void**?run() { ????????????//?**TODO**?Auto-generated method stub ????????????**int**?count = 10; ????????????**while**( count > 0 ) { ?????????????????**try**?{ ??????????????????????lock.lock(); ?????????????????????count --; ?????????????????????System.?*out*.print(?"B"); ????????????????}?**finally**?{ ??????????????????????lock.unlock(); //主動釋放鎖 ??????????????????????**try**?{ ???????????????????????????Thread.?*sleep*(91L); ?????????????????????}?**catch**?(InterruptedException e) { ????????????????????????????//?**TODO**?Auto-generated catch block ???????????????????????????e.printStackTrace(); ?????????????????????} ????????????????} ???????????} ? ?????} ? } **public**?**class**?Producer?**implements**?Runnable{ ? ?????**private**?Lock?lock; ?????**public**?Producer(Lock lock) { ????????????**this**.?lock?= lock; ?????} ?????@Override ?????**public**?**void**?run() { ????????????//?**TODO**?Auto-generated method stub ????????????**int**?count = 10; ????????????**while**?(count > 0) { ?????????????????**try**?{ ??????????????????????lock.lock(); ?????????????????????count --; ?????????????????????System.?*out*.print(?"A"); ????????????????}?**finally**?{ ??????????????????????lock.unlock(); ??????????????????????**try**?{ ???????????????????????????Thread.?*sleep*(90L); ?????????????????????}?**catch**?(InterruptedException e) { ????????????????????????????//?**TODO**?Auto-generated catch block ???????????????????????????e.printStackTrace(); ?????????????????????} ????????????????} ???????????} ?????} } ? 調用代碼： **public**?**class**?Test { ? ?????**public**?**static**?**void**?main(String[] args) { ???????????Lock lock =?**new**?ReentrantLock(); ??????????? ???????????Consumer consumer =?**new**?Consumer(lock); ???????????Producer?producer?=?**new**?Producer(lock); ??????????? ????????????**new**?Thread(consumer).start(); ????????????**new**?Thread(?producer).start(); ??????????? ?????} } 使用建議： 在并發量比較小的情況下，使用synchronized是個不錯的選擇，但是在并發量比較高的情況下，其性能下降很嚴重，此時ReentrantLock是個不錯的方案。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------