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静态方法加锁,和非静态方法加锁区别

程序员文章站 2022-07-12 16:01:38
...

今天看了到有意思的题:在静态方法上加锁 和 非静态方法加锁 有什么区别,从而再次引出锁机制的一些理解。

先看方法:

 

// 这是一个很简单的类,里面共享静态变量 num,然后一个静态 和 非静态方法,都加上锁

// 我们假设有两个线程同时操作这两个方法,那么数据能互斥吗?

 

public class Walk {
	public static int num = 100;
	public static Walk walk = new Walk();
	// 静态
	public synchronized static   int run(){
			int i = 0;
			while (i < 10) {
				try {
					num --;
					i++;
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+num);
					Thread.sleep(1000);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			return num ;
	}
	// 非静态
	public  synchronized int  walk(){
			int i = 0;
			while (i < 10) {
				try {
					num --;
					i++;
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+num);
					Thread.sleep(1000);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			return num ;
	}
}

// 先建立两个测试类,这里我们默认循环10次
public class T3 implements Runnable {
	@Override
	public void run() {
		Walk walk = new Walk();
		//Walk walk = Walk.walk;
		walk.walk();
	}
}

public class T1 implements Runnable{
	@Override
	public void run() {
		Walk walk = new Walk();
		//Walk walk = Walk.walk;
		// 这里我依然用的new
		walk.run();
	}
}

 

// 测试方法
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Thread t1 = new  Thread(new T1());
		Thread t3 = new  Thread(new T3());
		ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
		es.execute(t1);
		es.execute(t3);
		es.shutdown();
	}
}

 // 测试数据 我就不完全列出了

 

pool-1-thread-1:98

pool-1-thread-2:98

pool-1-thread-2:97

pool-1-thread-1:96

.....

可以看出两个线程没有互斥,这是为什么呢?

OK,我们将static 关键字去掉,代码我就不贴了,直接看结果。。

pool-1-thread-1:98

pool-1-thread-2:98

pool-1-thread-2:96

... 

结果还是没有出现互斥现象,因此我们默认要先让一个线程执行10次的,假设我们这个是买票系统这是不允许的。为什么会出现这状况呢,方法都加上的锁的。

 

这里先引一下锁的理解,然后从后向前解释。

JAVA 的锁机制说明:每个对象都有一个锁,并且是唯一的。假设分配的一个对象空间,里面有多个方法,相当于空间里面有多个小房间,如果我们把所有的小房间都加锁,因为这个对象只有一把钥匙,因此同一时间只能有一个人打开一个小房间,然后用完了还回去,再由JVM 去分配下一个获得钥匙的人。

 

第二次实验,我们是对方法进行加锁了,但是没得到想要的结果,原因在于房间与钥匙。因为我们每个线程在调用方法的时候都是new 一个对象,那么就会出现两个空间,两把钥匙,而静态变量只有一个,相当于我们有两把钥匙,从不同的房间开门取共享的值,因此出错。

 

如果我们使用静态变量walk 呢?这代码放开,也就是我们统一使用一个对象去操作变量,那么结果..

 

使用 Walk.walk.walk();  和 Walk.run();

 

结果:还是没有互斥

pool-1-thread-1:99

pool-1-thread-2:98

pool-1-thread-1:97

...

 

如果我们把静态方法关键字 去掉: 就可以看见互斥现象了

 

pool-1-thread-1:99

pool-1-thread-1:98

pool-1-thread-1:96

 

结果发现还是会重复,因此我们可以得出,在静态方法上加锁,和普通方法上加锁,他们用的不是同一把所,不是同一把钥匙。从而得出 他们的对象锁是不同的,对象也是不同的。

 

这里再次引出一个概念:对象锁  和  类锁

 

对象锁:JVM 在创建对象的时候,默认会给每个对象一把唯一的对象锁,一把钥匙

类锁:每一个类都是一个对象,每个对象都拥有一个对象锁。

 

呵呵,概念感觉混淆了,其实都是锁,取两个名词,下面区分方便,效果是一样的,如果我们这样实现。

 

 

// 静态,这里仅仅将方法所 变成了 类锁。
	public  static int run(){
		synchronized(Walk.class) {
			int i = 0;
			while (i < 10) {
				try {
					num --;
					i++;
					System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+num);
					Thread.sleep(1000);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			return num ;
		}
	}

 

 

结果:

pool-1-thread-1:98

pool-1-thread-2:98

pool-1-thread-2:97

pool-1-thread-1:97

...

发现结果还是不是互斥的,说明在静态方法上加锁,和 实例方法加锁,对象锁 其实不一样的。如果我们改成:

synchronized(walk) {

//....略

}

 

结果:

pool-1-thread-2:99

pool-1-thread-2:98

pool-1-thread-2:97

这样就互斥了,因为T1 是通过静态变量walk 调用的,默认就是用的walk 对象这把锁,而静态方法 强制让他也使用 walk这把锁,就出现了互斥现象,因为钥匙只有一把。

 

如果我们两个方法都是静态方法呢?

..

小结:

    1.对象锁钥匙只能有一把才能互斥,才能保证共享变量的唯一性

    2.在静态方法上的锁,和 实例方法上的锁,默认不是同样的,如果同步需要制定两把锁一样。

    3.关于同一个类的方法上的锁,来自于调用该方法的对象,如果调用该方法的对象是相同的,那么锁必然相同,否则就不相同。比如 new A().x() 和 new A().x(),对象不同,锁不同,如果A的单利的,就能互斥。

    4.静态方法加锁,能和所有其他静态方法加锁的 进行互斥

    5.静态方法加锁,和xx.class 锁效果一样,直接属于类的