Java线程同步详解实例源码讲解。Java为我们提供了“synchronized（同步化）修饰符”来避免资源冲突，你可以将资源类中某个函数或变量声明为synchronized（同步化），每个继承自Object的类都含有一个机锁（Lock），它是余生俱来的，不需要编写任何代码来启用它。当我们调用任何synchronized（同步化）函数时，该对象将被锁定，对象中所有synchronized（同步化）函数便无法被调用，直到第一个函数执行完毕并解除机锁。
当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候，能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。
一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
二、然而，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该object中的非synchronized(this)同步代码块。
三、尤其关键的是，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。
四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，它就获得了这个object的对象锁。结果，其它线程对该object对象所有同步代码部分的访问都被暂时阻塞。
五、以上规则对其它对象锁同样适用.
synchronized（同步化）修饰符的使用方式：
1、两个方法在data上是同步的。
Object data = new Object();
public void method1(){
synchronized(data){
//…
}
}
public void method2(){
synchronized(data){
//…
}
}
2、两个方法是同步的，method1不能同时有两个使用者，method1和method2之间也不能同时被调用。
public synchronized void method1(){
//…
}
public synchronized void method2(){
//…
}
3、使用this关键字，效果同上。
public void method1(){
synchronized (this){
//…
}
}
public void method2(){
synchronized (this){
//…
}
}
学会了使用方法，下面就来实际应用一下，我们将要模拟一个银行的存储过程，用线程来模拟银行的各个交易大厅，几乎同时派出6个对同一帐号进行的存取业务，假设每笔业务需要1秒钟来处理，我们来测试一下没有进行同步化处理和进行过同步化的处理的过程和结果。
import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTextArea;
import javax.swing.JTextField;
/**
* 线程同步
* 我们模拟一个银行存储过程来证明线程同步的必要性以及在Java中进行线程同步的方法
* 重点：synchronized 修饰符
* @author 五斗米
* @blog http://blog.csdn.net/mq612
*/
public class TestMain5 extends JFrame {
private MyAccounts myAccounts = null; // 我的帐号
private JTextField text = null; // 银行存款数额显示
private JTextArea textArea = null; // 交易过程显示
private JButton button = null; // 开始模拟交易的按钮
/**
* 构造一个银行存取款界面
*/
public TestMain5(){
super(“线程同步测试”);
myAccounts = new MyAccounts();
text = new JTextField(Integer.toString(myAccounts.inquire()), 10); // 我们在银行中的初始存款为100
textArea = new JTextArea();
textArea.setText(“交易日志：”);
JScrollPane sp = new JScrollPane(textArea);
button = new JButton(“开始交易”);
button.addActionListener(new ActionListener(){
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
new Bank(“钟楼支行”, myAccounts, Bank.DEAL_SAVING, 800);
new Bank(“高新支行”, myAccounts, Bank.DEAL_SAVING, 1300);
new Bank(“小寨支行”, myAccounts, Bank.DEAL_FETCH, 200);
new Bank(“雁塔支行”, myAccounts, Bank.DEAL_FETCH, 400);
new Bank(“兴庆支行”, myAccounts, Bank.DEAL_SAVING, 100);
new Bank(“土门支行”, myAccounts, Bank.DEAL_FETCH, 700);
}
});
JPanel pane = new JPanel();
pane.add(text);
pane.add(button);
this.getContentPane().add(pane, BorderLayout.NORTH);
this.getContentPane().add(sp);
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
this.setSize(300, 200);
this.setLocationRelativeTo(null);
this.setVisible(true);
}
/**
* 银行交易大厅类
* 一般银行都会有N个交易大厅，这些大厅可以同时处理多笔业务，这正好符合多线程的特点
*/
class Bank extends Thread{
/**
* 静态字段：用于表示储存
*/
public static final int DEAL_SAVING = 0;
/**
* 静态字段：用于表示提取
*/
public static final int DEAL_FETCH = 1;
private int buy = Bank.DEAL_FETCH; // 默认使取款
private int count = 0;
private MyAccounts myAccounts = null; // 我的帐号
/**
* 构造这个银行交易大厅
* @param name 这个交易大厅的名称
* @param myAccounts 我的银行帐号
* @param buy 行为，参考字段：DEAL_SAVING或DEAL_FETCH
* @param count 钱的数量
*/
public Bank(String name, MyAccounts myAccounts, int buy, int count){
super(name);
this.myAccounts = myAccounts;
this.buy = buy;
this.count = count;
this.start();
}
public void run(){
int $count = 0;
if(buy == Bank.DEAL_SAVING){ // 如果是存款业务
$count = myAccounts.saving(count);
}else if(buy == Bank.DEAL_FETCH){ // 如果是取款业务
$count = myAccounts.fetch(count);
}
text.setText(Integer.toString($count));
textArea.append(“/n” + this.getName() + ” ” + (buy == Bank.DEAL_SAVING ? “存款”: “取款”) + ” 金额：” + count + ” 结余：” + $count);
}
}
/**
* 我的帐号
* 进行同步测试
*/
class MyAccounts{
private Integer count = 1100;
public MyAccounts(){
}
/**
* 查询我的帐号
*/
public int inquire(){
synchronized (count){
return count;
}
}
/**
* 存款业务
* @param c 存款的数量
* @return 业务办理完成后的数量
*/
public int saving(int c){
synchronized (count){
//return count += c; // 为了能更好的观察，我们将这个简洁的语句注释掉
int $count = inquire(); // 先查询帐户中的存款
$count += c;
try {
Thread.sleep(1000); // 为了更好的观察，使业务在此停顿1秒钟
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
count = $count; // 最后将总数储存起来
return inquire(); // 返回最新的存款数
}
}
/**
* 取款业务
* @param c 取款的数量
* @return 业务办理完成后的数量
*/
public int fetch(int c){
synchronized (count){
//return count -= c; // 为了能更好的观察，我们将这个简洁的语句注释掉
int $count = inquire(); // 先查询帐户中的存款
$count -= c;
try {
Thread.sleep(1000); // 为了更好的观察，使业务在此停顿1秒钟
} catch (InterruptedException ex) {
ex.printStackTrace();
}
count = $count; // 最后将总数储存起来
return inquire(); // 返回最新的存款数
}
}
}
public static void main(String [] args){
new TestMain5();
}
}
上面的例子让我们清楚的看到了当采用线程同步技术后，每笔业务都需等待前一笔操作完成后才能开始，现在请把MyAccounts类两个方法中的synchronized (count)语句注释掉，再运行一下程序，输出结果错了吧？
现在回过头来对JAVA中的同步做个总结，以对前段时间工作的总结和自我技术的条理话。JAVA中synchronized关键字能够作为函数的修饰符，也可作为函数内的语句，也就是平时说的同步方法和同步语句块。假如再细的分类，synchronized可作用于instance变量、object reference（对象引用）、static函数和class literals(类名称字面常量)身上。
在进一步阐述之前，我们需要明确几点：
A．无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，他取得的锁都是对象，而不是把一段代码或函数当作锁――而且同步方法很可能还会被其他线程的对象访问。
B．每个对象只有一个锁（lock）和之相关联。
C．实现同步是要很大的系统开销作为代价的，甚至可能造成死锁，所以尽量避免无谓的同步控制。
接着来讨论synchronized用到不同地方对代码产生的影响：
假设P1、P2是同一个类的不同对象，这个类中定义了以下几种情况的同步块或同步方法，P1、P2就都能够调用他们。
1． 把synchronized当作函数修饰符时，示例代码如下：
Public synchronized void method(){
//….
}
这也就是同步方法，那这时synchronized锁定的是哪个对象呢？他锁定的是调用这个同步方法对象。也就是说，当一个对象P1在不同的线程中执行这个同步方法时，他们之间会形成互斥，达到同步的效果。但是这个对象所属的Class所产生的另一对象P2却能够任意调用这个被加了synchronized关键字的方法。
上边的示例代码等同于如下代码：
public void method()
{
synchronized (this) // (1)
{
//…..
}
}
(1)处的this指的是什么呢？他指的就是调用这个方法的对象，如P1。可见同步方法实质是将synchronized作用于object reference。――那个拿到了P1对象锁的线程，才能够调用P1的同步方法，而对P2而言，P1这个锁和他毫不相干，程式也可能在这种情形下摆脱同步机制的控制，造成数据混乱：（
2．同步块，示例代码如下：
public void method(SomeObject so) {
synchronized(so)
{
//…..
}
}
这时，锁就是so这个对象，谁拿到这个锁谁就能够运行他所控制的那段代码。当有一个明确的对象作为锁时，就能够这样写程式，但当没有明确的对象作为锁，只是想让一段代码同步时，能够创建一个特别的instance变量（他得是个对象）来充当锁：
class Foo implements Runnable
{
private byte[] lock = new byte[0]; // 特别的instance变量
Public void method()
{
synchronized(lock) { //… }
}
//…..
}
注：零长度的byte数组对象创建起来将比任何对象都经济――查看编译后的字节码：生成零长度的byte[]对象只需3条操作码，而Object lock = new Object()则需要7行操作码。
3．将synchronized作用于static 函数，示例代码如下：
Class Foo
{
public synchronized static void method1() // 同步的static 函数
{
//….
}
public void method2()
{
synchronized(Foo.class) // class literal(类名称字面常量)
}
}
代码中的method2()方法是把class literal作为锁的情况，他和同步的static函数产生的效果是相同的，取得的锁很特别，是当前调用这个方法的对象所属的类（Class，而不再是由这个Class产生的某个具体对象了）。
记得在《Effective Java》一书中看到过将 Foo.class和 P1.getClass()用于作同步锁还不相同，不能用P1.getClass()来达到锁这个Class的目的。P1指的是由Foo类产生的对象。
能够推断：假如一个类中定义了一个synchronized的static函数A，也定义了一个synchronized 的instance函数B，那么这个类的同一对象Obj在多线程中分别访问A和B两个方法时，不会构成同步，因为他们的锁都不相同。A方法的锁是Obj所属的那个Class，而B的锁是Obj所属的这个对象。
小结如下：
搞清楚synchronized锁定的是哪个对象，就能帮助我们设计更安全的多线程程式。
更有一些技巧能够让我们对共享资源的同步访问更加安全：
1． 定义private 的instance变量+他的 get方法，而不要定义public/protected的instance变量。假如将变量定义为public，对象在外界能够绕过同步方法的控制而直接取得他，并改变他。这也是JavaBean的标准实现方式之一。
2． 假如instance变量是个对象，如数组或ArrayList什么的，那上述方法仍然不安全，因为当外界对象通过get方法拿到这个instance对象的引用后，又将其指向另一个对象，那么这个private变量也就变了，岂不是很危险。 这个时候就需要将get方法也加上synchronized同步，并且，只返回这个private对象的clone()――这样，调用端得到的就是对象副本的引用了。