什么时候应该将方法声明为同步的？

Question

以下是一个简单的工作程序，它使用两个线程打印一个计数器：

public class SynchronizedCounter implements Runnable {

    private static int i = 0;

    public void increment() { i++; }
    public int getValue() { return i; }  

    @Override
    public void run() {
        for( int i = 0; i < 5; i++ ) {
            synchronized( this ) {
                increment();
                System.out.println( Thread.currentThread().getName() + " counter: " + this.getValue() );
            }
        }
    }

    public static void main( String[] args ) {

        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool( 2 );
        SynchronizedCounter synchronizedCounter = new SynchronizedCounter();
        executorService.submit( synchronizedCounter );
        executorService.submit( synchronizedCounter );  
        executorService.shutdown();

    }

}

输出符合预期 - 两个线程按顺序显示计数器。

如果 increment() 和 getValue() 被声明为 synchronized 并且 synchronized 块代码被注释，输出表明可见性和竞争问题。

因为 increment() 和 getValue() 没有被声明为 synchronized 并且如果可以实现同步，只需使用 synchronized 块（传递监视器对象） , 在什么情况下应该声明为 synchronized?

Answer 1

当您需要方法主体周围的同步块的语义时，声明一个同步方法。

synchronized void increment() {
  ...
}

完全相同：

void increment() {
  synchronized (this) { ... }
}

在上面的代码中这样做的事情是你不再自动执行 increment() 和 getValue() 方法：另一个线程可以插入并在你的调用之间执行这些方法线程：

Thread 1             Thread 2

increment()
                     increment()
                     getValue()
getValue()

这是可以的，但是两个线程不能同时执行increment()（或getValue()），因为它们是同步的(*)。

另一方面，在问题的代码中围绕调用进行同步意味着这两个调用是原子执行的，因此两个线程不能交错：

Thread 1             Thread 2

increment()
getValue()
                     increment()
                     getValue()

(*) 实际上，它们可以同时执行该方法。只是除了一个线程之外的所有线程都将在 synchronized (this).

处等待

Answer 2

在您的代码中，class 本身不是线程安全的，由客户端（您的 run 方法）来确保线程安全。

如果你想让 class 线程安全，这样客户端不需要做任何特别的事情来使用它，它应该有适当的同步机制并提出 "higher level" 方法可以运行必要时对操作组合进行原子操作。

例如，想想 AtomicInteger，它有一个 incrementAndGet() 方法，可以提供更好的方法。您的 run 方法将变为：

for( int i = 0; i < 5; i++ ) {
  int newValue = counter.incrementAndGet();
  System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " counter: " + newValue );
}

Answer 3

您的 increment() 方法使用了 i++，它实际上被 3 条指令所取代。如果该方法未声明为 synchronized，则多个线程可能同时执行它，这将导致竞争条件和不正确的结果。

If increment() and getValue() are declared as synchronized and synchronized block code is commented, the output manifests visibility and race problems.

在这种情况下没有竞争条件。您会看到不同的结果，因为现在 increment() 和 getValue() 不是原子执行的（原子地我的意思是两种方法作为一个同步块），而一个线程调用 increment() 并且即将调用 getValue() 另一个线程也称为 increment()。

因此，如果您打算在 run 方法的 synchronized 块之外调用它们，则需要使 increment() 和 getValue() 同步（因为它们是声明为 public 可以进行此类调用）。

什么时候应该将方法声明为同步的？

When should a method be declared synchronized?

java

multithreading

concurrency

thread-synchronization