Java 语言提供的锁技术:synchronized
锁是一种通用的技术方案,Java 语言提供的 synchronized 关键字,就是锁的一种实现。synchronized 关键字可以用来修饰方法,也可以用来修饰代码块,它的使用示例基本上都是下面这个样子:
class X {
// 修饰非静态方法
synchronized void foo() {
// 临界区
}
// 修饰静态方法
synchronized static void bar() {
// 临界区
}
// 修饰代码块
Object obj = new Object();
void baz() {
synchronized(obj) {
// 临界区
}
}
}
看完之后你可能会觉得有点奇怪,这个和我们上面提到的模型有点对不上号啊,加锁 lock() 和解锁 unlock() 在哪里呢?其实这两个操作都是有的,只是这两个操作是被 Java 默默加上的,Java 编译器会在 synchronized 修饰的方法或代码块前后自动加上加锁 lock() 和解锁 unlock(),这样做的好处就是加锁 lock() 和解锁 unlock() 一定是成对出现的,毕竟忘记解锁 unlock() 可是个致命的 Bug(意味着其他线程只能死等下去了)。
那 synchronized 里的加锁 lock() 和解锁 unlock() 锁定的对象在哪里呢?上面的代码我们看到只有修饰代码块的时候,锁定了一个 obj 对象,那修饰方法的时候锁定的是什么呢?这个也是 Java 的一条隐式规则:
- 当修饰静态方法的时候,锁定的是当前类的 Class 对象,在上面的例子中就是 Class X;
- 当修饰非静态方法的时候,锁定的是当前实例对象 this。
对于上面的例子,synchronized 修饰静态方法相当于:
class X {
// 修饰静态方法
synchronized(X.class) static void bar() {
// 临界区
}
}
修饰非静态方法,相当于:
class X {
// 修饰非静态方法
synchronized(this) void foo() {
// 临界区
}
}
class SafeCalc {
long value = 0L;
synchronized long get() {
return value;
}
synchronized void addOne() {
value += 1;
}
}
上面的代码转换为我们提到的锁模型,就是下面图示这个样子。get() 方法和 addOne() 方法都需要访问 value 这个受保护的资源,这个资源用 this 这把锁来保护。线程要进入临界区 get() 和 addOne(),必须先获得 this 这把锁,这样 get() 和 addOne() 也是互斥的。