并发编程总结之synchronized细节问题

   <p>摘要:本节主要介绍了并发编程下怎么避免数据脏读和什么是synchronized的可重入锁，synchronized的可重入锁的几种使用场景下，是线程安全的。</p>    <h2><strong>脏读</strong></h2>    <h3><strong>什么是脏读</strong></h3>    <p>对于对象的同步和异步方法，我们在设计程序，一定要考虑问题的整体性，不然会出现数据不一致的错误，最经典的错误就是脏读(DirtyRead)。</p>    <h3><strong>示例Code</strong></h3>    <pre>  <code class="language-java">/**   * 业务整体需要使用完整的synchronized，保持业务的原子性。   *    * @authorxujin   *   */  publicclassDirtyRead{    privateString username ="xujin";  privateString password ="123";    publicsynchronizedvoidsetValue(String username, String password){  this.username = username;  try{   Thread.sleep(2000);   } catch(InterruptedException e) {   e.printStackTrace();   }    this.password = password;     System.out.println("setValue最终结果：username = "+ username +" , password = "+ password);   }  //①这里getValue没有加synchronized修饰  publicvoidgetValue(){   System.out.println("getValue方法得到：username = "+this.username +" , password = "+this.password);   }    publicstaticvoidmain(String[] args)throwsException{    finalDirtyRead dr =newDirtyRead();   Thread t1 = newThread(newRunnable() {  @Override  publicvoidrun(){   dr.setValue("张三","456");   }   });   t1.start();   Thread.sleep(1000);     dr.getValue();   }    }  </code></pre>    <p>上面的Code中，getValue没有加synchronized修饰，打印结果如下,出现脏读</p>    <pre>  <code class="language-java">getValue方法得到：username = 张三 , password = 123  setValue最终结果：username = 张三 , password = 456  </code></pre>    <p>只需在getValue加synchronized修饰，如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">publicsynchronizedvoidgetValue(){   System.out.println("getValue方法得到：username = "+this.username +" , password = "+this.password);  }  </code></pre>    <p>运行结果如下,没有造成数据脏读</p>    <pre>  <code class="language-java">setValue最终结果：username = 张三 , password = 456  getValue方法得到：username = 张三 , password = 456  </code></pre>    <h3><strong>小结</strong></h3>    <p>在我们对对象中的一个方法加锁的时候，需要考虑业务的或程序的整体性，也就是为程序中的set和get方法同时加锁synchronized同步关键字，保证业务的(service层)的原子性，不然会出现数据错误，脏读。</p>    <h2><strong>synchronized的重入</strong></h2>    <h3><strong>什么是synchronized的重入锁</strong></h3>    <ol>     <li>synchronized,它拥有强制原子性的内置锁机制,是一个重入锁,所以在使用synchronized时,当一个线程请求得到一个对象锁后再次请求此对象锁,可以再次得到该对象锁,就是说在一个synchronized方法/块的内部调用本类的其他synchronized方法/块时，是永远可以拿到锁。</li>     <li>当线程请求一个由其它线程持有的对象锁时，该线程会阻塞，而当线程请求由自己持有的对象锁时，如果该锁是重入锁,请求就会成功,否则阻塞.</li>    </ol>    <p>简单的说:关键字synchronized具有 锁重入 的功能，也就是在使用 synchronized时 ， 当一个线程 得到一个 对象锁 的 锁后 ， 再次请求此对象时 可以 再次 得到该 对象对应的锁 。</p>    <h3><strong>嵌套调用关系synchronized的重入</strong></h3>    <p>嵌套调用关系synchronized的重入也是线程安全的，下面是method1，method2，method3都被synchronized修饰，调用关系method1–>method2–>method3,也是线程安全的。</p>    <pre>  <code class="language-java">/**   * synchronized的重入   *    * @authorxujin   *   */  publicclassSyncReenTrant{    publicsynchronizedvoidmethod1(){   System.out.println("method1..");   method2();   }    publicsynchronizedvoidmethod2(){   System.out.println("method2..");   method3();   }    publicsynchronizedvoidmethod3(){   System.out.println("method3..");   }    publicstaticvoidmain(String[] args){  finalSyncReenTrant sd =newSyncReenTrant();   Thread t1 = newThread(newRunnable() {  @Override  publicvoidrun(){   sd.method1();   }   });   t1.start();   }  </code></pre>    <p>运行结果如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">method1..  method2..  method3..  </code></pre>    <h3><strong>继承关系的synchronized的重入</strong></h3>    <p>简单 Code1：</p>    <pre>  <code class="language-java">public class Son extends Father {     public synchronized void doSomething() {   System.out.println("child.doSomething()");   // 调用自己类中其他的synchronized方法   doAnotherThing();     }     private synchronized void doAnotherThing() {   // 调用父类的synchronized方法   super.doSomething();   System.out.println("child.doAnotherThing()");   }     public static void main(String[] args) {   Son child = new Son();   child.doSomething();   }  }    class Father {   public synchronized void doSomething() {   System.out.println("father.doSomething()");   }    }  </code></pre>    <p>运行结果:</p>    <pre>  <code class="language-java">child.doSomething()  father.doSomething()  child.doAnotherThing()  </code></pre>    <ol>     <li>这里的对象锁只有一个,就是child对象的锁,当执行child.doSomething时，该线程获得child对象的锁，在doSomething方法内执行doAnotherThing时再次请求child对象的锁，因为synchronized是重入锁，所以可以得到该锁，继续在doAnotherThing里执行父类的doSomething方法时第三次请求child对象的锁，同理可得到，如果不是重入锁的话，那这后面这两次请求锁将会被一直阻塞，从而导致死锁。</li>     <li>所以在Java内部，同一线程在调用自己类中其他synchronized方法/块或调用父类的synchronized方法/块都不会阻碍该线程的执行，就是说同一线程对同一个对象锁是可重入的，而且同一个线程可以获取同一把锁多次，也就是可以多次重入。因为java线程是基于“每线程（per-thread）”，而不是基于“每调用（per-invocation）”的（java中线程获得对象锁的操作是以每线程为粒度的，per-invocation互斥体获得对象锁的操作是以每调用作为粒度的）</li>    </ol>    <p>我们再来看看重入锁是怎么实现可重入性的，其实现方法是为每个锁关联一个线程持有者和计数器，当计数器为0时表示该锁没有被任何线程持有，那么任何线程都可能获得该锁而调用相应的方法；当某一线程请求成功后，JVM会记下锁的持有线程，并且将计数器置为1；此时其它线程请求该锁，则必须等待；而该持有锁的线程如果再次请求这个锁，就可以再次拿到这个锁，同时计数器会递增；当线程退出同步代码块时，计数器会递减，如果计数器为0，则释放该锁。</p>    <pre>  <code class="language-java">publicclassSyncExtends{    // 父类  staticclassFather{  publicinti =10;    publicsynchronizedvoidoperationSup(){  try{   i--;   System.out.println("Father print i = "+ i);   Thread.sleep(100);   } catch(InterruptedException e) {   e.printStackTrace();   }   }   }    // 子类继承父类  staticclassSonextendsFather{  publicsynchronizedvoidoperationSub(){  try{  while(i >0) {   i--;   System.out.println("Son print i = "+ i);   Thread.sleep(100);  this.operationSup();   }   } catch(InterruptedException e) {   e.printStackTrace();   }   }   }    publicstaticvoidmain(String[] args){     Thread t1 = newThread(newRunnable() {  @Override  publicvoidrun(){   Son sub = newSon();   sub.operationSub();   }   });     t1.start();   }    }  </code></pre>    <p>运行结果如下:</p>    <pre>  <code class="language-java">Son print i = 9  Father print i = 8  Son print i = 7  Father print i = 6  Son print i = 5  Father print i = 4  Son print i = 3  Father print i = 2  Son print i = 1  Father print i = 0  </code></pre>    <p>参考文章:</p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959726719893332765" rel="nofollow,noindex">http://blog.csdn.net/aigoogle/article/details/29893667</a></p>    <p> </p>    <p> </p>    <p>来自：http://blog.xujin.org/2016/11/26/bf/bf-synchronized/</p>    <p> </p>