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Java多线程初学者指南(12):使用Synchronized块同步变量

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我们可以通过synchronized块来同步特定的静态或非静态方法。要想实现这种需求必须为这些特性的方法定义一个类变量,然后将这些方法的代码用synchronized块括起来,并将这个类变量作为参数传入synchronized块。下面的代码演示了如何同步特定的类方法:

  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  }

运行结果如下:

method1 staticMethod1

看到上面的运行结果很多读者可能感到惊奇。在上面的代码中method1和staticMethod1方法使用了静态字符串变量sync进行同步。这两个方法只能有一个同时执行,而这两个方法都会执行014行的无限循环语句。因此,输出结果只能是method1和staticMethod1其中之一。但这个程序将这两个字符串都输出了。

出现这种结果的愿意很简单,我们看一下012行就知道了。原来在这一行将sync的值改变了。在这里要说一下Java中的String类型。String类型和Java中其他的复杂类型不同。在使用String型变量时,只要给这个变量赋一次值,Java就会创建个新的String类型的实例。如下面的代码所示:

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

在上面的代码中。第一个s和再次赋值后的s的hashCode的值是不一样的。由于创建String类的实例并不需要使用new,因此,在同步String类型的变量时要注意不要给这个变量赋值,否则会使变量无法同步。

由于在012行已经为sync创建了一个新的实例,假设method1先执行,当method1方法执行了013行的代码后,sync的值就已经不是最初那个值了,而method1方法锁定的仍然是sync变量最初的那个值。而在这时,staticMethod1正好执行到synchronized(sync),在staticMethod1方法中要锁定的这个sync和method1方法锁定的sync已经不是一个了,因此,这两个方法的同步性已经被破坏了。

解决以上问题的方法当然是将012行去掉。在本例中加上这行,只是为了说明使用类变量来同步方法时如果在synchronized块中将同步变量的值改变,就会破坏方法之间的同步。为了彻底避免这种情况发生,在定义同步变量时可以使用final关键字。如将上面的程序中的005行可改成如下形式:

private final static String sync = "";

使用final关键字后,sync只能在定义时为其赋值,并且以后不能再修改。如果在程序的其他地方给sync赋了值,程序就无法编译通过。在Eclipse等开发工具中,会直接在错误的地方给出提示。

我们可以从两个角度来理解synchronized块。如果从类方法的角度来理解,可以通过类变量来同步相应的方法。如果从类变量的角度来理解,可以使用synchronized块来保证某个类变量同时只能被一个方法访问。不管从哪个角度来理解,它们的实质都是一样的,就是利用类变量来获得同步锁,通过同步锁的互斥性来实现同步。

注意:在使用synchronized块时应注意,synchronized块只能使用对象作为它的参数。如果是简单类型的变量(如int、char、boolean等),不能使用synchronized来同步。

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