synchronized 加锁 this 和 class 的区别

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 修饰非静态方法

/**
 * 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

对于非静态方法，同一个实例的线程访问会被拦截，非同一实例可以同时访问。

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

只要采用类锁，就会拦截所有线程，不论是不是同一实列，只能让一个线程访问

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？

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。

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() {
                @Override
                public 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() {
                @Override
                public 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() {
                @Override
                public 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() {
                @Override
                public 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：