【并发编程】 synchronized的普通方法，静态方法，锁对象，锁升级过程，可重入锁，非公平锁

目录

1.普通方法

2.静态方法

3.锁对象

4.锁升级过程

5.可重入的锁

6.不公平锁

非公平锁的 lock 方法：

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1.普通方法

将synchronized修饰在普通同步方法，那么该锁的作用域是在当前实例对象范围内,也就是说对于 SyncDemosd=newSyncDemo();这一个实例对象sd来说，多个线程访问access方法会有锁的限制。如果access已经有线程持有了锁，那这个线程会独占锁，直到锁释放完毕之前，其他线程都会被阻塞

public SyncDemo{
   Object lock =new Object();
    //形式1
    public synchronized void access(){
       //
    }
    //形式2,作用域等同于形式1
    public void access1(){
       synchronized(lock){
         //
       }
    }
    //形式3，作用域等同于前面两种
    public void access2(){
       synchronized(this){
          //
       }
    }
}

2.静态方法

修饰静态同步方法或者静态对象、类，那么这个锁的作用范围是类级别。举个简单的例子，

SyncDemo sd=SyncDemo();
SyncDemo sd2=new SyncDemo();} 

两个不同的实例sd和sd2， 如果sd这个实例访问access方法并且成功持有了锁，那么sd2这个对象如果同样来访问access方法，那么它必须要等待sd这个对象的锁释放以后，sd2这个对象的线程才能访问该方法，这就是类锁；也就是说类锁就相当于全局锁的概念，作用范围是类级别。

这里抛一个小问题，大家看看能不能回答，如果不能也没关系，后面会讲解；问题是如果sd先访问access获得了锁，sd2对象的线程再访问access1方法，那么它会被阻塞吗？

public SyncDemo{
    static Object lock=new Object();
    //形式1
    public synchronized static void access(){
       //
    }
    //形式2等同于形式1
    public void access1(){
       synchronized(lock){
          //
       }
    }
    //形式3等同于前面两种
    public void access2(){
        synchronzied(SyncDemo.class){
          //
        }
    }
}

3.锁对象

普通同步方法，锁是当前实例对象。比如：

public synchronized void doLongTimeTaskC() {}

4.锁升级过程

无锁——》偏向锁——》轻量级锁——》重量级锁——》GC锁

5.可重入的锁

可重入的含义：指的是同一个线程获得锁之后，再不释放锁的情况下，可以直接再次获取到该锁

@Slf4j
public class SynReentrantDemo {
 
    public static void main(String[] args) {
 
        Runnable sellTicket = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                synchronized (this) {
                    String name = Thread.currentThread().getName();
                    log.info("我是run，抢到锁的是{}", name);
                    test01();
                } //正常来说走出临界区（这个括号）才会释放锁，但是再没走出之前，又进入test01，
                //而test01需要和本方法一样的锁
                //如果不可重入的话，就将出现死锁了-->即test01方法等着释放锁，而run方法又不会释放锁
                //因此synchronized只有可以在不释放run方法的锁的情况下，又再次获得该锁才不会有问题
            }
 
            public void test01() {
                synchronized (this) {
                    String name = Thread.currentThread().getName();
                    log.info("我是test01，抢到锁的是{}", name);
                }
            }
        };
        new Thread(sellTicket).start();
        new Thread(sellTicket).start();
    }
}

首先应该知道synchronized锁的并不是同步代码块，而是锁对象关联的一个monitor对象（在java中每一个对象都会关联一个monitor对象），而这个对象里有一个变量叫recursions — 中文是递归的意思（我想大概是因为递归的时候发生可重入的几率应该是最大的，所以才用这个当变量名的吧），其实可以将它简单理解为一个计数器。

以上面的栗子为例：

（1）当线程1抢到run方法的执行权即抢到锁时，这个recursions的值就变为了1；
（2）线程1接着运行并进入test01方法后，发现还是线程1且还是要this这把锁，就将recursions的值再+1；
（3）当线程1，执行完test01方法时，recursions的值又-1
（4）执行完run方法时recursions的值又-1，就变为了0，也就是表示线程1已经释放了this锁。
（5）之后其他线程就可以继续抢this锁了。
 

6.不公平锁

非公平锁的 lock 方法：

static final class NonfairSync extends Sync {
    final void lock() {
      
        if (compareAndSetState(0, 1))
            setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
        else
            acquire(1);
    }
    // AbstractQueuedSynchronizer.acquire(int arg)
    public final void acquire(int arg) {
        if (!tryAcquire(arg) &&
            acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
            selfInterrupt();
    }
    protected final boolean tryAcquire(int acquires) {
        return nonfairTryAcquire(acquires);
    }
}
 
final boolean nonfairTryAcquire(int acquires) {
    final Thread current = Thread.currentThread();
    int c = getState();
    if (c == 0) {
        // 这里没有对阻塞队列进行判断
        if (compareAndSetState(0, acquires)) {
            setExclusiveOwnerThread(current);
            return true;
        }
    }
    else if (current == getExclusiveOwnerThread()) {
        int nextc = c + acquires;
        if (nextc < 0) // overflow
            throw new Error("Maximum lock count exceeded");
        setState(nextc);
        return true;
    }
    return false;
}

公平锁和非公平锁只有两处不同：

非公平锁在调用 lock 后，首先就会调用 CAS 进行一次抢锁，如果这个时候恰巧锁没有被占用，那么直接就获取到锁返回了。
非公平锁在 CAS 失败后，和公平锁一样都会进入到 tryAcquire 方法，在 tryAcquire 方法中，如果发现锁这个时候被释放了（state == 0），非公平锁会直接 CAS 抢锁，但是公平锁会判断等待队列是否有线程处于等待状态，如果有则不去抢锁，乖乖排到后面。
公平锁和非公平锁就这两点区别，如果这两次 CAS 都不成功，那么后面非公平锁和公平锁是一样的，都要进入到阻塞队列等待唤醒。

相对来说，非公平锁会有更好的性能，因为它的吞吐量比较大。当然，非公平锁让获取锁的时间变得更加不确定，可能会导致在阻塞队列中的线程长期处于饥饿状态。