细说synchronized 加锁 this 和 class 的区别

介绍

synchronized 是 Java 语言中处理并发问题的一种常用手段，它也被我们亲切的称之为“Java 内置锁”，由此可见其地位之高。然而 synchronized 却有着多种用法，当它修饰不同对象时，其意义也是不同的，下面我们一起来看。

synchronized 用法

synchronized 可以用来修饰普通方法、静态方法和代码块。

① 修饰普通方法

/*** synchronized 修饰普通方法*/
public synchronized void method() {// .......
}

当 synchronized 修饰普通方法时，被修饰的方法被称为同步方法，其作用范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象。

② 修饰静态方法

/*** synchronized 修饰静态方法*/
public static synchronized void staticMethod() {// .......
}

当 synchronized 修饰静态的方法时，其作用的范围是整个方法，作用对象是调用这个类的所有对象。

③ 修饰代码块

为了减少锁的粒度，我们可以选择在一个方法中的某个部分使用 synchronized 来修饰（一段代码块），从而实现对一个方法中的部分代码进行加锁，实现代码如下：

public void classMethod() throws InterruptedException {// 前置代码...// 加锁代码synchronized (SynchronizedExample.class) {// ......}// 后置代码...
}

以上代码在执行时，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用范围是大括号“{}”括起来的代码块，作用的对象是调用这个代码块的对象。
​

但以上代码，除了可以加锁 class 之外，还可以加锁 this，具体示例如下：

public void classMethod() throws InterruptedException {// 前置处理代码...synchronized (this) {// ......}// 后置处理代码...
}

那问题来了，使用 synchronized 加锁 this 和 class 的区别是什么？不都是加锁同一个类吗？
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答案还真不是，加锁 this 和 class 区别还是很大的。下面我们通过以下 4 个示例，来看二者之间的区别。

this与class的区别

1.加锁 class 共享一个类实例

首先，我们创建 5 个线程，调用同一个对象下 synchronized 加锁的 class 代码，具体示例如下：

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SynchronizedExample {public static void main(String[] args) {// 创建当前类实例final SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();// 创建 5 个线程执行任务for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {// 调用 synchronized 修饰的 class 方法example.classMethod();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}).start();}}/*** synchronized 修饰的 class 方法* @throws InterruptedException*/public void classMethod() throws InterruptedException {synchronized (SynchronizedExample.class) {System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",Thread.currentThread().getName(), new Date()));TimeUnit.SECONDS.sleep(1);}}
}

以上程序的执行结果如下：

从上述结果可以看出，这 5 个线程共享的是同一把锁。

2.加锁 class 创建多个实例

接下来，我们创建 5 个线程，调用不同对象下 synchronized 加锁的 class 代码，具体示例如下：

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SynchronizedExample {public static void main(String[] args) {// 创建 5 个线程执行任务for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {// 创建类实例SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();// 调用 synchronized 修饰的 class 方法example.classMethod();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}).start();}}/*** synchronized 修饰的 class 方法* @throws InterruptedException*/public void classMethod() throws InterruptedException {synchronized (SynchronizedExample.class) {System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",Thread.currentThread().getName(), new Date()));TimeUnit.SECONDS.sleep(1);}}
}

以上程序的执行结果如下：

从上述结果可以看出，虽然是不同的对象，但它们使用的仍然是同一把锁。

3.加锁 this 共享一个类实例

接下来，我们创建 5 个线程，调用 synchronized 加锁 this 的示例。首先我们这 5 个线程调用同一个对象的加锁方法，示例代码如下：

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SynchronizedExample {public static void main(String[] args) {// 创建当前类实例final SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();// 创建 5 个线程执行任务for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {// 调用 synchronized 修饰的 this 方法example.thisMethod();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}).start();}}/*** synchronized 修饰的 this 方法* @throws InterruptedException*/public void thisMethod() throws InterruptedException {synchronized (this) {System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",Thread.currentThread().getName(), new Date()));TimeUnit.SECONDS.sleep(1);}}
}

以上程序的执行结果如下：

从上述结果可以看出，以上线程使用的都是同一把锁。

4.加锁 this 创建多个类实例

最后一个示例最为特殊，我们使用 synchronized 加锁 this，让这 5 个线程调用各自创建对象的方法，具体示例如下：

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class SynchronizedExample {public static void main(String[] args) {// 创建 5 个线程执行任务for (int i = 0; i < 5; i++) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {try {// 创建（多个）类实例SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();// 调用 synchronized 修饰的 this 方法example.thisMethod();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}).start();}}/*** synchronized 修饰的 this 方法* @throws InterruptedException*/public void thisMethod() throws InterruptedException {synchronized (this) {System.out.println(String.format("当前执行线程:%s,执行时间:%s",Thread.currentThread().getName(), new Date()));TimeUnit.SECONDS.sleep(1);}}
}

以上程序的执行结果如下：

从上述结果可以看出可以发现所有现在都是在一秒钟内执行完成的，当使用 synchronized 加锁 this 时，如果线程调用的不是同一个对象，那么这些线程之间使用的锁都是自己独立的锁，这个结果就和 synchronized 加锁 class 的结果完全不同了。

总结

通过以上 4 个示例我们可以得出结论，当使用 synchronized 加锁 class 时，无论共享一个对象还是创建多个对象，它们用的都是同一把锁，而使用 synchronized 加锁 this 时，只有同一个对象会使用同一把锁，不同对象之间的锁是不同的。