一起看看synchronized的4个特性

1. synchronized锁重入

1.1 介绍

关键字synchronized拥有锁重入的功能，也就是在使用synchronized时，当一个线程得到一个对象锁后，再次请求此对象锁时是可以再次得到该对象的锁的。这说明在一个synchronized方法/块内部调用本类的其他synchronized方法/块时，是永远可以得到锁的。

例如：

public class Service1 {

    public synchronized void method1(){
        System.out.println("method1");
        method2();
    }

    public synchronized void method2(){
        System.out.println("method2");
        method3();
    }

    public synchronized void method3(){
        System.out.println("method3");
    }

}

public class MyThread extends Thread {

    @Override
    public void run(){
        Service1 service1 = new Service1();
        service1.method1();
    }


    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.start();
    }
}

运行结果如下：

☹ 看到这个结果的时候是茫然了，怎么就证明是可重入锁的了呢？
➤ “可重入锁”的概念是：自己可以再次获取自己的内部锁，比如有1个线程获得了某个对象的锁，此时这个对象锁还没有释放，当其再次想要获取这个对象的锁的时候还是可以获取的，如果不可锁重入的话，就会造成死锁。
➤ “可重入锁”的作用就是避免死锁

1.2 分析

我们知道，在程序中，是无法显式释放对同步监视器的锁的，而会在如下几个情况下释放锁：
① 当前线程的同步方法、代码块执行结束的时候释放
② 当前线程在同步方法、同步代码块遇到break、return终止该代码块或方法的时候释放
③ 出现未处理的error或exception导致异常结束的时候释放
④ 程序执行了同步对象wait方法，当前线程暂停，释放锁

那么，在上面的程序中，当线程进入同步方法method1时获得Service1的对象锁，但是在执行method1的时候调用了同步方法method2，按照正常情况，在执行同步方法method2同样需要获得对象锁，但是根据上面释放锁的条件，此时method1的对象锁还没有释放，此时就会造成死锁，无法继续执行method2。但是通过上面代码的执行结果来看，能够正常执行method2和method3，这就说明，在一个Synchronized修饰的方法或代码块的内部调用本类的其他Synchronized修饰的方法或代码块时，是永远可以得到锁的。

1.3 父子可继承性

可重入锁支持在父子类继承的环境中，示例代码如下：

public class Service2 {
    public int i = 10;
    public synchronized void mainMethod(){
        i--;
        System.out.println("main print i="+i);
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class Service3 extends Service2 {

    public synchronized void subMethod(){
        try{
            while (i>0){
                i--;
                System.out.println("sub print i= "+i);
                Thread.sleep(100);
                this.mainMethod();
            }
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public class MyThread extends Thread {

    @Override
    public void run(){
        Service3 service3 = new Service3();
        service3.subMethod();
    }


    public static void main(String[] args) {
        MyThread myThread = new MyThread();
        myThread.start();
    }
}

运行结果如下：

此程序说明，当存在父子类继承关系时，子类完全可以通过“可重入锁”调用父类的同步方法。

2. 出现异常，锁自动释放

当一个线程执行的代码出现异常时，其所持有的锁会自动释放。
验证代码如下：

public class Service4 {

    public synchronized void testMethod(){
        if(Thread.currentThread().getName().equals("a")){
            System.out.println("ThreadName= "+Thread.currentThread().getName()+" run beginTime="+System.currentTimeMillis());
            int i=1;
            while (i == 1){
                if((""+Math.random()).substring(0,8).equals("0.123456")){
                    System.out.println("ThreadName= "+Thread.currentThread().getName()+" run exceptionTime="+System.currentTimeMillis());
                  //Integer.parseInt("a");
                }
            }
        }else{
            System.out.println("Thread B run time= "+System.currentTimeMillis());
        }
    }
}

public class ThreadA extends Thread{

    private Service4 service4;

    public ThreadA(Service4 service4){
        this.service4 = service4;
    }

    @Override
    public void run(){
        service4.testMethod();
    }
}

public class ThreadB extends Thread{

    private Service4 service4;

    public ThreadB(Service4 service4){
        this.service4 = service4;
    }

    @Override
    public void run(){
        service4.testMethod();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Service4 service4 = new Service4();

            ThreadA a = new ThreadA(service4);
            a.setName("a");
            a.start();

            Thread.sleep(500);

            ThreadB b = new ThreadB(service4);
            b.setName("b");
            b.start();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意Service4类中Integer.parseInt(“a”);此时处于被注释状态，运行结果如下：

由于a线程没有错误，while(true)，此时a线程处于无限循环状态，锁一直被a占用，b线程无法获得锁，即无法执行b线程。

将Service4类中Integer.parseInt(“a”);解开注释，执行的结果如下：

当a线程发生错误时，b线程获得锁从而执行，由此可见，当方法出现异常时，锁自动释放。

3. 将任意对象作为监视器

java支持对“任意对象”作为“对象监视器”来实现同步的功能。这个“任意对象”大多数是实例变量及方法的参数，使用格式为synchronized（非this对象x）同步代码块。
示例代码如下：

public class StringLock {

    private String lock = "lock";

    public void method(){
        synchronized (lock){
            try {
                System.out.println("当前线程： "+Thread.currentThread().getName() + "开始");
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("当前线程： "+Thread.currentThread().getName() + "结束");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        final StringLock stringLock = new StringLock();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                stringLock.method();
            }
        },"t1").start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                stringLock.method();
            }
        },"t2").start();
    }
}

运行结果如下：

锁非this对象具有一定的优点：如果在一个类中有很多个synchronized方法，这时虽然能实现同步，但会受到阻塞，所以影响运行效率；但如果使用同步代码块锁非this对象，则synchronized（非this）代码块中的程序与同步方法是异步的，不予其他锁this同步方法争抢this锁，则可大大提高运行效率。

4. 同步不具有继承性

父类的同步方法，在子类中重写后不加同步关键字，是不会同步的，所以还得在子类的方法中添加synchronized关键字。

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