Java 类锁、对象锁、私有锁
3.6 Java类锁、对象锁、私有锁、隐式锁
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
public class ObjectLock { public static void main(String[] args) { System.out.println("start time = " + System.currentTimeMillis()+"ms"); LockTestClass test = new LockTestClass(); for (int i = 0; i < 3; i++) { Thread thread = new ObjThread(test, i); thread.start(); } }}
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)
public class ObjThread extends Thread { LockTestClass lock; int i = 0; public ObjThread(LockTestClass lock, int i) { this.lock = lock; this.i = i; } 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.increment(); }}
3.再编写一个锁的测试类LockTestClass,包括各种加锁方法
public class LockTestClass { //用于类锁计数 private static int i = 0; //私有锁 private Object object = new Object(); /** * <p> * 无锁方法 * * @param threadID * @param thread */ public void noSynMethod(long threadID, ObjThread thread) { System.out.println("nosyn: class obj is " + thread + ", threadId is" + threadID); } /** * 对象锁方法1 */ public synchronized void synOnMethod() { System.out.println("synOnMethod begins" + ", time = " + System.currentTimeMillis() + "ms"); try { Thread.sleep(2000L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("synOnMethod ends"); } /** * 对象锁方法2,采用synchronized (this)来加锁 */ public void synInMethod() { synchronized (this) { System.out.println("synInMethod begins" + ", time = " + System.currentTimeMillis() + "ms"); try { Thread.sleep(2000L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("synInMethod ends"); } } /** * 对象锁方法3 */ public void synMethodWithObj() { synchronized (object) { System.out.println("synMethodWithObj begins" + ", time = " + System.currentTimeMillis() + "ms"); try { Thread.sleep(2000L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("synMethodWithObj ends"); } } /** * 类锁 */ public static synchronized void increament() { System.out.println("class synchronized. i = " + i + ", time = " + System.currentTimeMillis() + "ms"); i++; try { Thread.sleep(2000L); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("class synchronized ends."); } }
三、测试结果
测试类锁和对象锁,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 = 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:
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 = 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。
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