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Java多線程初學者指南(12):使用Synchronized塊同步變量

編輯:關於JAVA

我們可以通過synchronized塊來同步特定的靜態或非靜態方法。要想實現這種需求必須為這些特性的方法定義一個類變量,然後將這些方法的代碼用synchronized塊括起來,並將這個類變量作為參數傳入synchronized塊。下面的代碼演示了如何同步特定的類方法:

001  package mythread;
002
003  public class SyncThread extends Thread
004  {
005      private static String sync = "";
006      private String methodType = "";
007
008      private static void method(String s)
009      {
010          synchronized (sync)
011          {
012              sync = s;
013              System.out.println(s);
014              while (true);
015          }
016      }
017      public void method1()
018      {
019          method("method1");
020      }
021      public static void staticMethod1()
022      {
023          method("staticMethod1");
024      }
025      public void run()
026      {
027          if (methodType.equals("static"))
028              staticMethod1();
029          else if (methodType.equals("nonstatic"))
030              method1();
031      }
032      public SyncThread(String methodType)
033      {
034          this.methodType = methodType;
035      }
036      public static void main(String[] args) throws Exception
037      {
038          SyncThread sample1 = new SyncThread("nonstatic");
039          SyncThread sample2 = new SyncThread("static");
040          sample1.start();
041          sample2.start();
042      }
043  }

運行結果如下:

method1
staticMethod1

看到上面的運行結果很多讀者可能感到驚奇。在上面的代碼中method1和staticMethod1方法使用了靜態字符串變量sync進行同步。這兩個方法只能有一個同時執行,而這兩個方法都會執行014行的無限循環語句。因此,輸出結果只能是method1和staticMethod1其中之一。但這個程序將這兩個字符串都輸出了。

出現這種結果的願意很簡單,我們看一下012行就知道了。原來在這一行將sync的值改變了。在這裡要說一下Java中的String類型。String類型和Java中其他的復雜類型不同。在使用String型變量時,只要給這個變量賦一次值,Java就會創建個新的String類型的實例。如下面的代碼所示:

String s = "hello";
System.out.println(s.hashCode());
s = "world";
System.out.println(s.hashCode());

在上面的代碼中。第一個s和再次賦值後的s的hashCode的值是不一樣的。由於創建String類的實例並不需要使用new,因此,在同步String類型的變量時要注意不要給這個變量賦值,否則會使變量無法同步。

由於在013行已經為sync創建了一個新的實例,假設method1先執行,當method1方法執行了013行的代碼後,sync的值就已經不是最初那個值了,而method1方法鎖定的仍然是sync變量最初的那個值。而在這時,staticMethod1正好執行到synchronized(sync),在staticMethod1方法中要鎖定的這個sync和method1方法鎖定的sync已經不是一個了,因此,這兩個方法的同步性已經被破壞了。

解決以上問題的方法當然是將013行去掉。在本例中加上這行,只是為了說明使用類變量來同步方法時如果在synchronized塊中將同步變量的值改變,就會破壞方法之間的同步。為了徹底避免這種情況發生,在定義同步變量時可以使用final關鍵字。如將上面的程序中的005行可改成如下形式:

private final static String sync = "";

使用final關鍵字後,sync只能在定義時為其賦值,並且以後不能再修改。如果在程序的其他地方給sync賦了值,程序就無法編譯通過。在Eclipse等開發工具中,會直接在錯誤的地方給出提示。

我們可以從兩個角度來理解synchronized塊。如果從類方法的角度來理解,可以通過類變量來同步相應的方法。如果從類變量的角度來理解,可以使用synchronized塊來保證某個類變量同時只能被一個方法訪問。不管從哪個角度來理解,它們的實質都是一樣的,就是利用類變量來獲得同步鎖,通過同步鎖的互斥性來實現同步。

注意:在使用synchronized塊時應注意,synchronized塊只能使用對象作為它的參數。如果是簡單類型的變量(如int、char、boolean等),不能使用synchronized來同步。

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