Java 使用 synchronized 实现内置锁

多个进程或线程同时（或者说在同一段时间内）访问同一资源会产生并发（线程安全）问题。解决并发问题可以用锁。单机情况下可以直接使用synchronized关键字实现的内置锁。

每个Java对象都可以用做一个实现同步的锁，这些锁称为内置锁。线程进入同步代码块或方法的时候会自动获得该锁，在退出同步代码块或方法时会释放该锁。获得内置锁的唯一途径就是进入这个锁保护的同步代码块或方法。

Java内置锁是一个互斥锁，这就意味着最多只有一个线程能够获得该锁，当线程A尝试去获得线程B持有的内置锁时，线程A必须等待或者阻塞，直到线程B释放这个锁，如果线程B不释放这个锁，那么线程A将永远等待下去。

Java的内置锁基本上可以分为对象锁 和类锁 ，对象锁是用于对象实例方法或者对象实例上的，类锁是用于类的静态方法或者类的class对象上的。我们知道，一个类的实例对象可以有很多个，但是每个类只有一个class对象，所以不同对象实例的对象锁是互不干扰的，但是每个类只有一个类锁。有一点必须注意的是，其实类锁只是一个概念上的东西，并不是真实存在的，它只是用来帮助我们理解锁定实例方法和静态方法的区别的。

synchronized只是一个内置锁的加锁机制，当某个方法加上synchronized关键字后，就表明要获得该内置锁才能执行，并不能阻止其他线程访问不需要获得该内置锁的方法。

1. 对象锁

1.1. 同步方法

同步方法，是对该对象加锁，其他线程将无法访问需要获取该对象锁的方法和代码块。

public class Test{
    
    public synchronized void print(){    
        System.out.println("hello world!");
    }
    
}

上面代码表示访问print()方法需要获取Test实例对象的锁。

1.2. 同步代码块（当前类对象锁）

同步代码块，这种写法也是锁住该类的实例对象，和1.1.效果一样，其他线程将无法访问需要获取该对象锁的方法和代码块。

public class Test{
    
    public void print(){    
        synchronized(this){
            System.out.println("hello world!");
        }
    }
    
}

上面代码表示访问print()方法中的代码块需要获取Test实例对象的锁。

1.3. 同步代码块（传入类对象锁）

同步代码块，这种写法锁住传入的对象，不影响需要获取当前类对象锁的方法和代码块的访问。

public class Test{
    
    private byte[] lock = new byte[0];
    
    public void print(){    
        synchronized(lock){
            System.out.println("hello world!");
        }
    }
    
    public synchronized void print1(){
        System.out.println("123456");
    }
    
}

执行print()方法里面的同步代码块，会给byte[]对象lock加锁，注意不是给Test的对象加锁，也就是说Test对象的其它synchronized方法和代码块不会因为print()而被锁。print1()方法可以正常访问。

2. 类锁

类锁修饰方法和代码块的效果和对象锁是一样的，因为类锁只是一个抽象出来的概念，类锁和对象锁是互不干扰的。同样，线程获得对象锁的同时，也可以获得该类锁，即同时获得两个锁，这是允许的。

2.1. 同步静态方法

因为静态方法是所有对象实例共用的，对应着synchronized修饰的静态方法的锁也是唯一的，所以抽象出来个类锁。其他线程将无法访问需要获取该类锁的方法和代码块。

public class Test{
    
    public synchronized static void print(){    
        System.out.println("hello world!");
    }
    
}

2.2. 同步代码块（当前类class锁）

这种写法，直接锁定当前类的class对象，因为每个类只有一个class对象，和2.1.效果一样。其他线程将无法访问需要获取该类锁的方法和代码块。

public class Test{
    
    public void print(){    
        synchronized(Test.class){
            System.out.println("hello world!");
        }
    }
    
}