有鎖才有自由

生活中不存在絕對的自由，絕對的自由通常對應(yīng)的無序和混沌，只有在道德、法律、倫理的約束下的相對自由，才能使人感受到自由。

而在多線程編程中，鎖是至關(guān)重要的，鎖就是道德，就是法律約束，沒有鎖的多線程環(huán)境將會(huì)是混亂的，所有線程都在爭奪資源，最后的結(jié)果就是導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，而有了鎖之后，多線程環(huán)境才能穩(wěn)定高效的工作。

synchronized 關(guān)鍵字

synchronized 是我們所說的重量級鎖，所說的重量級是相對于那些自旋鎖(AQS)而言的，比如可重入鎖ReentrantLock。很多人談 synchronized 色變，說它性能差、太重，貌似言之鑿鑿。放在多年前確實(shí)如此，但是 Java 1.7、1.8 已經(jīng)對 synchronized 做了很大優(yōu)化，其性能和那些輕量級鎖幾乎沒有差距。

所以，我們再程序中其實(shí)可以放心的使用它，即使沒有用過，也肯定在一些源碼里見過，比如 Netty 中就有很多地方用到了它。

下面開始進(jìn)入今天的主題，類鎖和實(shí)例鎖。看名字就已經(jīng)很明顯了，類鎖就是所在類上的鎖，實(shí)例就是鎖在類實(shí)例上的鎖。

實(shí)例鎖

類聲明后，我們可以 new 出來很多的實(shí)例對象。這時(shí)候，每個(gè)實(shí)例在 JVM 中都有自己的引用地址和堆內(nèi)存空間，這時(shí)候，我們就認(rèn)為這些實(shí)例都是獨(dú)立的個(gè)體，很顯然，在實(shí)例上加的鎖和其他的實(shí)例就沒有關(guān)系，互不影響了。

通常我們使用實(shí)例鎖的方式有下面三種：

1、 鎖住實(shí)體里的非靜態(tài)變量

非靜態(tài)變量是實(shí)例自身變量，不會(huì)與其他實(shí)例共享，所以鎖住實(shí)體內(nèi)聲明的非靜態(tài)變量可以實(shí)現(xiàn)對象鎖。鎖住同一個(gè)變量的方法塊共享同一把鎖。

2、鎖住 this 對象

this 指的是當(dāng)前對象實(shí)例本身，所以，所有使用 synchronized(this)方式的方法都共享同一把鎖。

3、直接鎖非靜態(tài)方法

最簡單、最直觀的一種方式，直接加在方法返回類型前。

使用對象鎖的情況，只有使用同一實(shí)例的線程才會(huì)受鎖的影響，多個(gè)實(shí)例調(diào)用同一方法也不會(huì)受影響。

下面來做個(gè)測試，開啟 5 個(gè)線程，每個(gè)線程都 new 一個(gè)新的實(shí)例來分別調(diào)用上面三種方式的方法，方法完成的動(dòng)作就是輸出線程名稱，然后休眠 10 秒鐘。

public class ObjectLock { ?private Object lock = new Object(); ?/*** 鎖住非靜態(tài)變量* @throws InterruptedException*/public void lockObjectField() throws InterruptedException{synchronized (lock){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?/*** 鎖住 this 對象 this 就是當(dāng)前對象實(shí)例* @throws InterruptedException*/public void lockThis() throws InterruptedException{synchronized (this){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?/*** 直接鎖住非靜態(tài)方法* @throws InterruptedException*/public synchronized void methodLock() throws InterruptedException{System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);} ?public static void main(String[] args){for (int i = 0; i < 5; i++) {Thread worker = new Thread(new ObjectLockWorker());worker.setName("kite-" + i);worker.start();}} ?public static class ObjectLockWorker implements Runnable{@Overridepublic void run() {try {ObjectLock objectLock = new ObjectLock();// 方式 1objectLock.lockObjectField();// 方式 2//objectLock.lockThis();// 方式 3//objectLock.methodLock();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}} }

我們預(yù)測的結(jié)果就是每個(gè)線程都會(huì)立刻輸出線程名稱，然后各自休眠 10 秒

分別調(diào)用方式1、2、3，效果都是一樣的，我們看到輸出結(jié)果和我們預(yù)測的是一樣的，5 個(gè)線程都立即輸出線程名，然后等待 10 秒，整個(gè)程序退出。

類鎖

類鎖是加載類上的，而類信息是存在 JVM 方法區(qū)的，并且整個(gè) JVM 只有一份，方法區(qū)又是所有線程共享的，所以類鎖是所有線程共享的。

使用類鎖的方式有如下方式：

1、鎖住類中的靜態(tài)變量

因?yàn)殪o態(tài)變量和類信息一樣也是存在方法區(qū)的并且整個(gè) JVM 只有一份，所以加在靜態(tài)變量上可以達(dá)到類鎖的目的。

2、直接在靜態(tài)方法上加 synchronized

因?yàn)殪o態(tài)方法同樣也是存在方法區(qū)的并且整個(gè) JVM 只有一份，所以加在靜態(tài)方法上可以達(dá)到類鎖的目的。

3、鎖住 xxx.class

對當(dāng)前類的 .class 屬性加鎖，可以實(shí)現(xiàn)類鎖。

類鎖是所有線程共享的鎖，所以同一時(shí)刻，只能有一個(gè)線程使用加了鎖的方法或方法體，不管是不是同一個(gè)實(shí)例。

下面同樣來做個(gè)測試，開啟 5 個(gè)線程，除了調(diào)用靜態(tài)方法的方式，其他兩種方式中每個(gè)線程都 new 一個(gè)新的實(shí)例來分別調(diào)用，方法內(nèi)完成的動(dòng)作就是輸出線程名稱，然后休眠 10 秒鐘。

public class ClassLock { ?private static Object lock = new Object(); ?/*** 鎖住靜態(tài)變量* @throws InterruptedException*/public void lockStaticObjectField() throws InterruptedException{synchronized (lock){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?/*** 鎖住靜態(tài)方法* @throws InterruptedException*/public static synchronized void methodLock() throws InterruptedException{System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);} ?/*** 鎖住 xxx.class* @throws InterruptedException*/public void lockClass() throws InterruptedException{synchronized (ClassLock.class){System.out.println(Thread.currentThread().getName());Thread.sleep(10*1000);}} ?public static void main(String[] args){for (int i = 0; i < 5; i++) {Thread worker = new Thread(new ClassLockWorker());worker.setName("kite-" + i);worker.start();}} ?public static class ClassLockWorker implements Runnable{@Overridepublic void run() {try {ClassLock classLock = new ClassLock();// 方式 1classLock.lockStaticObjectField();// 方式 2//ClassLock.methodLock();// 方式 3//classLock.lockClass();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}} }

我們預(yù)測的結(jié)果就是剛開始只有1個(gè)線程搶到鎖，然后輸出線程名，之后等待 10 秒中，之后是下一個(gè)搶到鎖的線程，輸出線程名，然后等待 10 秒。直到最后一個(gè)搶到鎖的線程，整個(gè)過程歷時(shí)大約 50 秒。

分別調(diào)用方式1、2、3，觀察執(zhí)行結(jié)果，和我們預(yù)測的是一致的。

怎么樣，面試再考你對象鎖和類鎖的時(shí)候，是不是能從容一點(diǎn)兒了呢。

你還可以讀：

Java 中的幾種線程池不知道你用對了沒有?mp.weixin.qq.com從 volatile 說起，可見性和有序性是什么?mp.weixin.qq.com我們說的 CAS 自旋鎖是什么?mp.weixin.qq.com

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的synchronized不能锁静态变量_面试官：请说一下对象锁和类锁的区别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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