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本篇内容介绍了“Java Synchronized是什么”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!
各位Java读者,对于synchronized关键字并不陌生,在各种中间件源码或者JDK源码中都能看到,对于不熟悉synchronized的读者只知道在多线程中需要使用到synchronized关键字,知道synchronized能够保证线程安全。
称之为:互斥锁(同时只能一个线程执行,其他的线程将会等待)
又称之为:悲观锁(同时只能一个线程执行,其他的线程将会等待)
JVM虚拟机帮你实现,开发者只需要使用synchronized关键字即可。
使用时需要用一个对象当锁的互斥量
能够保证一段代码(临界区)的原子性+可见性。
从案例入手,最合适不过。
class Demo1{ // 互斥对象 static Object object = new Object(); // 竞争条件 static int cout = 0; public static void main(String[] args) { // 互斥 synchronized(object){ // 以下是临界区 cout++; System.out.println("synchronized"); } } }
仅仅从Java代码,我们并不能看出啥东西,而Java程序编译后是字节码文件,所以我们解析一遍字节码
Constant pool:
#1 = Methodref #7.#26 // java/lang/Object."<init>":()V
#2 = Fieldref #8.#27 // Demo1.object:Ljava/lang/Object;
#3 = Fieldref #8.#28 // Demo1.cout:I
#4 = Fieldref #29.#30 // java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#5 = String #31 // synchronized
#6 = Methodref #32.#33 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
#7 = Class #34 // java/lang/Object
#8 = Class #35 // Demo1
#9 = Utf8 object
#10 = Utf8 Ljava/lang/Object;
#11 = Utf8 cout
#12 = Utf8 I
#13 = Utf8 <init>
#14 = Utf8 ()V
#15 = Utf8 Code
#16 = Utf8 LineNumberTable
#17 = Utf8 main
#18 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#19 = Utf8 StackMapTable
#20 = Class #36 // "[Ljava/lang/String;"
#21 = Class #34 // java/lang/Object
#22 = Class #37 // java/lang/Throwable
#23 = Utf8 <clinit>
#24 = Utf8 SourceFile
#25 = Utf8 Demo1.java
#26 = NameAndType #13:#14 // "<init>":()V
#27 = NameAndType #9:#10 // object:Ljava/lang/Object;
#28 = NameAndType #11:#12 // cout:I
#29 = Class #38 // java/lang/System
#30 = NameAndType #39:#40 // out:Ljava/io/PrintStream;
#31 = Utf8 synchronized
#32 = Class #41 // java/io/PrintStream
#33 = NameAndType #42:#43 // println:(Ljava/lang/String;)V
#34 = Utf8 java/lang/Object
#35 = Utf8 Demo1
#36 = Utf8 [Ljava/lang/String;
#37 = Utf8 java/lang/Throwable
#38 = Utf8 java/lang/System
#39 = Utf8 out
#40 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#41 = Utf8 java/io/PrintStream
#42 = Utf8 println
#43 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
0: getstatic #2 // 从2号常量池中拿到静态变量,压入到操作数栈中
3: dup // 把操作数栈栈顶的对象赋值一份
4: astore_1 // 将操作数栈的数据保存到1号局部变量表中,给释放锁使用
5: monitorenter // 互斥锁开启,也是synchronized的字节码层面实现
6: getstatic #3 // 从2号常量池中拿到静态变量,压入到操作数栈中
9: iconst_1 // 将常量1压入到操作数栈中
10: iadd // 消耗两个操作数栈的数据,相加,然后压入栈顶
11: putstatic #3 // 将操作数栈栈顶的变量赋值给3号常量池
14: getstatic #4 // 将4号常量池的对象压入操作数栈
17: ldc #5 // 解析5号常量池的符号,拿到字符串常量"synchronized"
19: invokevirtual #6 // 执行println函数,消耗2个操作数栈
22: aload_1 // 将1号局部变量表的数据压入操作数栈
23: monitorexit // 互斥锁的结束,也是synchronized的字节码层面实现
24: goto 32 // 跳转到32行。
27: astore_2 // 可能存在异常,但是要需要释放锁,所以把异常对象放入2号局部变量表
28: aload_1 // 把1号局部变量表数据压入操作数栈的栈顶,供monitorexit指令使用
29: monitorexit // 可能存在异常,但是要需要释放锁,不然死锁了。
30: aload_2 // 把异常对象从2号局部变量表中压入操作数栈的栈顶
31: athrow // 存在异常抛出
32: return // 函数返回
以上是字节码全解,其实很简单,最终Synchronized关键字解析成字节为monitorenter和monitorexit字节码指令,然后每次执行这2个字节码指令前,把互斥对象压入操作数栈供给monitorenter和monitorexit字节码指令使用。
所以下一篇就是去Hotspot源码中解析monitorenter和monitorexit字节码指令的详细流程。
这是一道很常见的面试题,面试被问到的频率非常高
相似点:
都是互斥锁的实现
不同点:
Synchronized基于JVM内部实现,ReentrantLock基于Java层面实现(但是ReentrantLock核心代码还是调用C++代码)。
Synchronized在1.6以后经过优化,存在几个不同级别的锁,根据线程竞争的力度提升锁的力度(俗称锁升级),更多的适合场景,而ReentrantLock在锁力度选择上略显死板。
ReentrantLock虽然在锁力度选择上略显死板,但是可以选择公平和非公平,而Synchronized只能是非公平锁
ReentrantLock的条件等待队列,可创建多个,高定制化。而Synchronized底层只有一个队列。
ReentrantLock需要用户手动开启锁,手动释放锁。而Synchronized关键字底层通过字节码自动实现
“Java Synchronized是什么”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!
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