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Java类锁、对象锁、私有锁冲突测试

JAVA测试对象 冲突 私有
2023-06-13 09:15:29 时间

类锁和对象锁是否会冲突?对象锁和私有锁是否会冲突?通过实例来进行说明。

一、相关约定

为了明确后文的描述,先对本文涉及到的锁的相关定义作如下约定:

1.类锁:在代码中的方法上加了static和synchronized的锁,或者synchronized(xxx.class)的代码段,如下文中的increament();

2.对象锁:在代码中的方法上加了synchronized的锁,或者synchronized(this)的代码段,如下文中的synOnMethod()和synInMethod();

3.私有锁:在类内部声明一个私有属性如privateObjectlock,在需要加锁的代码段synchronized(lock),如下文中的synMethodWithObj()。

二、测试代码

1.编写一个启动类ObjectLock

复制代码代码如下:


publicclassObjectLock{
 publicstaticvoidmain(String[]args){
  System.out.println("starttime="+System.currentTimeMillis()+"ms");
  LockTestClasstest=newLockTestClass();
  for(inti=0;i<3;i++){
   Threadthread=newObjThread(test,i);
   thread.start();
  }
 }
}

2.编写一个线程类ObjThread,用于启动同步方法(注意它的run方法可能会调整以进行不同的测试)

复制代码代码如下:


publicclassObjThreadextendsThread{
 LockTestClasslock;
 inti=0;

 publicObjThread(LockTestClasslock,inti){
  this.lock=lock;
  this.i=i;
 }

 publicvoidrun(){
  //无锁方法
//  lock.noSynMethod(this.getId(),this);
  //对象锁方法1,采用synchronizedsynInMethod的方式
  lock.synInMethod();
  //对象锁方法2,采用synchronized(this)的方式
//  lock.synOnMethod();
  //私有锁方法,采用synchronized(object)的方式
//  lock.synMethodWithObj();
  //类锁方法,采用staticsynchronizedincrement的方式
  LockTestClass.increment();
 }
}

3.再编写一个锁的测试类LockTestClass,包括各种加锁方法

复制代码代码如下:
publicclassLockTestClass{
 //用于类锁计数
 privatestaticinti=0;
   //私有锁
 privateObjectobject=newObject();

 /**
 *<p>
 *无锁方法
 *
 *@paramthreadID
 *@paramthread
 */
 publicvoidnoSynMethod(longthreadID,ObjThreadthread){
  System.out.println("nosyn:classobjis"+thread+",threadIdis"
    +threadID);
 }

 /**
 *对象锁方法1
 */
 publicsynchronizedvoidsynOnMethod(){
  System.out.println("synOnMethodbegins"+",time="
    +System.currentTimeMillis()+"ms");
  try{
   Thread.sleep(2000L);
  }catch(InterruptedExceptione){
   e.printStackTrace();
  }
  System.out.println("synOnMethodends");
 }

 /**
 *对象锁方法2,采用synchronized(this)来加锁
 */
 publicvoidsynInMethod(){
  synchronized(this){
   System.out.println("synInMethodbegins"+",time="
     +System.currentTimeMillis()+"ms");
   try{
    Thread.sleep(2000L);
   }catch(InterruptedExceptione){
    e.printStackTrace();
   }
   System.out.println("synInMethodends");
  }

 }

 /**
 *对象锁方法3
 */
 publicvoidsynMethodWithObj(){
  synchronized(object){
   System.out.println("synMethodWithObjbegins"+",time="
     +System.currentTimeMillis()+"ms");
   try{
    Thread.sleep(2000L);
   }catch(InterruptedExceptione){
    e.printStackTrace();
   }
   System.out.println("synMethodWithObjends");
  }
 }

 /**
 *类锁
 */
 publicstaticsynchronizedvoidincreament(){
  System.out.println("classsynchronized.i="+i+",time="
    +System.currentTimeMillis()+"ms");
  i++;
  try{
   Thread.sleep(2000L);
  }catch(InterruptedExceptione){
   e.printStackTrace();
  }
  System.out.println("classsynchronizedends.");
 }

}

三、测试结果

1.测试类锁和对象锁,ObjectThread的run方法修改如下:

复制代码代码如下:
publicvoidrun(){
  //无锁方法
//  lock.noSynMethod(this.getId(),this);
  //对象锁方法1,采用synchronizedsynInMethod的方式
  lock.synInMethod();
  //对象锁方法2,采用synchronized(this)的方式
//  lock.synOnMethod();
  //私有锁方法,采用synchronized(object)的方式
//  lock.synMethodWithObj();
  //类锁方法,采用staticsynchronizedincrement的方式
  LockTestClass.increament();
 }

终端输出:

复制代码代码如下:
starttime=1413101360231ms
synInMethodbegins,time=1413101360233ms
synInMethodends
classsynchronized.i=0,time=1413101362233ms
synInMethodbegins,time=1413101362233ms
classsynchronizedends.
synInMethodends
classsynchronized.i=1,time=1413101364233ms
synInMethodbegins,time=1413101364233ms
classsynchronizedends.
synInMethodends
classsynchronized.i=2,time=1413101366234ms
classsynchronizedends.

可以看到对象锁方法(synInMothod)第一次启动时比类锁方法(increament)快2秒,这是因为在synInMehtod执行时sleep了2秒再执行的increament,而这两个方法共用一个线程,所以会慢2秒,如果increament在run中放到synInMethod前面,那么第一次启动时就是increament快2秒。

而当类锁方法启动时,另一个线程时的对象锁方法也几乎同时启动,说明二者使用的并非同一个锁,不会产生竞争。

结论:类锁和对象锁不会产生竞争,二者的加锁方法不会相互影响。

2.私有锁和对象锁,ObjectThread的run方法修改如下:

复制代码代码如下:
publicvoidrun(){
  //无锁方法
//  lock.noSynMethod(this.getId(),this);
  //对象锁方法1,采用synchronizedsynInMethod的方式
  lock.synInMethod();
  //对象锁方法2,采用synchronized(this)的方式
//  lock.synOnMethod();
  //私有锁方法,采用synchronized(object)的方式
  lock.synMethodWithObj();
  //类锁方法,采用staticsynchronizedincrement的方式
//  LockTestClass.increament();
 }

终端输出:

复制代码代码如下:
starttime=1413121912406ms
synInMethodbegins,time=1413121912407ms.
synInMethodends.
synMethodWithObjbegins,time=1413121914407ms
synInMethodbegins,time=1413121914407ms.
synInMethodends.
synMethodWithObjends
synInMethodbegins,time=1413121916407ms.
synMethodWithObjbegins,time=1413121916407ms
synInMethodends.
synMethodWithObjends
synMethodWithObjbegins,time=1413121918407ms
synMethodWithObjends

和类锁和对象锁非常类似。

结论:私有锁和对象锁也不会产生竞争,二者的加锁方法不会相互影响。

3.synchronized直接加在方法上和synchronized(this),ObjectThread的run方法修改如下:

复制代码代码如下:
publicvoidrun(){
  //无锁方法
//  lock.noSynMethod(this.getId(),this);
  //对象锁方法1,采用synchronizedsynInMethod的方式
  lock.synInMethod();
  //对象锁方法2,采用synchronized(this)的方式
  lock.synOnMethod();
  //私有锁方法,采用synchronized(object)的方式
//  lock.synMethodWithObj();
  //类锁方法,采用staticsynchronizedincrement的方式
//  LockTestClass.increament();
 }

终端输出:

复制代码代码如下:
starttime=1413102913278ms
synInMethodbegins,time=1413102913279ms
synInMethodends
synInMethodbegins,time=1413102915279ms
synInMethodends
synOnMethodbegins,time=1413102917279ms
synOnMethodends
synInMethodbegins,time=1413102919279ms
synInMethodends
synOnMethodbegins,time=1413102921279ms
synOnMethodends
synOnMethodbegins,time=1413102923279ms
synOnMethodends

可以看到,二者严格地串行输出(当然再次执行时先运行synInMethod还是先运行synOnMethod并不是确定的,取决于谁获得了锁)。

结论:synchronized直接加在方法上和synchronized(this)都是对当前对象加锁,二者的加锁方法够成了竞争关系,同一时刻只能有一个方法能执行。