synchronized的三種使用方式

**1.修飾實(shí)例方法,**作用于當(dāng)前實(shí)例加鎖，進(jìn)入同步代碼前要獲得當(dāng)前實(shí)例的鎖。

沒有問題的寫法：

public class AccountingSync implements Runnable{//共享資源(臨界資源)static int i=0;/*** synchronized 修飾實(shí)例方法*/public synchronized void increase(){i++;}@Overridepublic void run() {for(int j=0;j<1000000;j++){increase();}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {AccountingSync instance=new AccountingSync();Thread t1=new Thread(instance);Thread t2=new Thread(instance);t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(i);}/*** 輸出結(jié)果:* 2000000*/
}

因?yàn)檫@段代碼中只輸入了一個(gè)AccountingSync實(shí)例。

下面是有問題的寫法：

public class AccountingSyncBad implements Runnable{static int i=0;public synchronized void increase(){i++;}@Overridepublic void run() {for(int j=0;j<1000000;j++){increase();}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//new新實(shí)例Thread t1=new Thread(new AccountingSyncBad());//new新實(shí)例Thread t2=new Thread(new AccountingSyncBad());t1.start();t2.start();//join含義:當(dāng)前線程A等待thread線程終止之后才能從thread.join()返回t1.join();t2.join();System.out.println(i);}
}

在上述代碼中出現(xiàn)了一個(gè)嚴(yán)重的錯(cuò)誤，雖然我們使用了sychronized修飾了increase方法，但new了兩個(gè)不同的實(shí)例對(duì)象，這就意味著會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)不同的實(shí)例對(duì)象鎖，這樣的話ti和t2都會(huì)進(jìn)入各自的對(duì)象鎖，因此線程安全就得不到保證。想要解決這個(gè)問題，就需要將sychronized作用于靜態(tài)的increase方法。

2.修飾靜態(tài)方法,作用于當(dāng)前類對(duì)象加鎖，進(jìn)入同步代碼前要獲得當(dāng)前類對(duì)象的鎖。

當(dāng)sychronized使用靜態(tài)方法時(shí)，對(duì)象鎖就會(huì)是當(dāng)前類的class對(duì)象鎖。因?yàn)殪o態(tài)成員不屬于任何一個(gè)實(shí)例對(duì)象，所以通過class對(duì)象鎖可以控制靜態(tài) 成員的并發(fā)操作。

如果一個(gè)線程A調(diào)用一個(gè)實(shí)例對(duì)象的非static synchronized方法，而線程B需要調(diào)用這個(gè)實(shí)例對(duì)象所屬類的靜態(tài) synchronized方法，是允許的，不會(huì)發(fā)生互斥現(xiàn)象，因?yàn)樵L問靜態(tài) synchronized 方法占用的鎖是當(dāng)前類的class對(duì)象，而訪問非靜態(tài) synchronized 方法占用的鎖是當(dāng)前實(shí)例對(duì)象鎖，看如下代碼:

public class AccountingSyncClass implements Runnable{static int i=0;/*** 作用于靜態(tài)方法,鎖是當(dāng)前class對(duì)象,也就是* AccountingSyncClass類對(duì)應(yīng)的class對(duì)象*/public static synchronized void increase(){i++;}/*** 非靜態(tài),訪問時(shí)鎖不一樣不會(huì)發(fā)生互斥*/public synchronized void increase4Obj(){i++;}@Overridepublic void run() {for(int j=0;j<1000000;j++){increase();}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//new新實(shí)例Thread t1=new Thread(new AccountingSyncClass());//new心事了Thread t2=new Thread(new AccountingSyncClass());//啟動(dòng)線程t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(i);}
}

這種情況下可能會(huì)發(fā)現(xiàn)線程安全問題(操作了共享靜態(tài)變量i)。

3.修飾代碼塊，指定加鎖對(duì)象，對(duì)給定對(duì)象加鎖，進(jìn)入同步代碼庫(kù)前要獲得給定對(duì)象的鎖。

synchronized同步代碼塊

public class AccountingSync implements Runnable{static AccountingSync instance=new AccountingSync();static int i=0;@Overridepublic void run() {//省略其他耗時(shí)操作....//使用同步代碼塊對(duì)變量i進(jìn)行同步操作,鎖對(duì)象為instancesynchronized(instance){for(int j=0;j<1000000;j++){i++;}}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1=new Thread(instance);Thread t2=new Thread(instance);t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(i);}
}

當(dāng)然除了instance作為對(duì)象外，我們還可以使用this對(duì)象(代表當(dāng)前實(shí)例)或者當(dāng)前類的class對(duì)象作為鎖，如下代碼：

//this,當(dāng)前實(shí)例對(duì)象鎖
synchronized(this){for(int j=0;j<1000000;j++){i++;}
}//class對(duì)象鎖
synchronized(AccountingSync.class){for(int j=0;j<1000000;j++){i++;}
}

synchronized底層語義原理

Java 虛擬機(jī)中的同步(Synchronization)基于進(jìn)入和退出管程(Monitor)對(duì)象實(shí)現(xiàn)， 無論是顯式同步(有明確的 monitorenter 和 monitorexit 指令,即同步代碼塊)還是隱式同步都是如此。

同步方法 并不是由 monitorenter 和 monitorexit 指令來實(shí)現(xiàn)同步的，而是由方法調(diào)用指令讀取運(yùn)行時(shí)常量池中方法的 ACC_SYNCHRONIZED 標(biāo)志來隱式實(shí)現(xiàn)的

理解Java對(duì)象頭與Monitor

在JVM中，對(duì)象在內(nèi)存中的布局分為三塊區(qū)域：對(duì)象頭、實(shí)例數(shù)據(jù)和對(duì)齊填充。
?

實(shí)例變量：存放類的屬性數(shù)據(jù)信息，包括父類的屬性信息，如果是數(shù)組的實(shí)例部分還包括數(shù)組的長(zhǎng)度，這部分內(nèi)存按4字節(jié)對(duì)齊。

填充數(shù)據(jù)：由于虛擬機(jī)要求對(duì)象起始地址必須是8字節(jié)的整數(shù)倍。填充數(shù)據(jù)不是必須存在的，僅僅是為了字節(jié)對(duì)齊

頂部，則是Java頭對(duì)象，它實(shí)現(xiàn)synchronized的鎖對(duì)象的基礎(chǔ)。

synchronized使用的鎖對(duì)象是存儲(chǔ)在Java對(duì)象頭里的，jvm中采用2個(gè)字來存儲(chǔ)對(duì)象頭(如果對(duì)象是數(shù)組則會(huì)分配3個(gè)字，多出來的1個(gè)字記錄的是數(shù)組長(zhǎng)度)，其主要結(jié)構(gòu)是由Mark Word 和 Class Metadata Address 組成，其結(jié)構(gòu)說明如下表：
?

其中Mark Word在默認(rèn)情況下存儲(chǔ)著對(duì)象的HashCode、分代年齡、鎖標(biāo)記位等以下是32位JVM的Mark Word默認(rèn)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

由于對(duì)象頭的信息是與對(duì)象自身定義的數(shù)據(jù)沒有關(guān)系的額外存儲(chǔ)成本，因此考慮到JVM的空間效率，Mark Word 被設(shè)計(jì)成為一個(gè)非固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便存儲(chǔ)更多有效的數(shù)據(jù)，它會(huì)根據(jù)對(duì)象本身的狀態(tài)復(fù)用自己的存儲(chǔ)空間，如32位JVM下，除了上述列出的Mark Word默認(rèn)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)外，還有如下可能變化的結(jié)構(gòu)：

主要分析一下重量級(jí)鎖也就是通常說synchronized的對(duì)象鎖，鎖標(biāo)識(shí)位為10，其中指針指向的是monitor對(duì)象（也稱為管程或監(jiān)視器鎖）的起始地址。每個(gè)對(duì)象都存在著一個(gè) monitor 與之關(guān)聯(lián)，對(duì)象與其 monitor 之間的關(guān)系有存在多種實(shí)現(xiàn)方式，如monitor可以與對(duì)象一起創(chuàng)建銷毀或當(dāng)線程試圖獲取對(duì)象鎖時(shí)自動(dòng)生成，但當(dāng)一個(gè) monitor 被某個(gè)線程持有后，它便處于鎖定狀態(tài)。

在Java虛擬機(jī)(HotSpot)中，monitor是由ObjectMonitor實(shí)現(xiàn)的，其主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下（位于HotSpot虛擬機(jī)源碼ObjectMonitor.hpp文件，C++實(shí)現(xiàn)的）。

ObjectMonitor() {_header       = NULL;_count        = 0; //記錄個(gè)數(shù)_waiters      = 0,_recursions   = 0;_object       = NULL;_owner        = NULL;_WaitSet      = NULL; //處于wait狀態(tài)的線程，會(huì)被加入到_WaitSet_WaitSetLock  = 0 ;_Responsible  = NULL ;_succ         = NULL ;_cxq          = NULL ;FreeNext      = NULL ;_EntryList    = NULL ; //處于等待鎖block狀態(tài)的線程，會(huì)被加入到該列表_SpinFreq     = 0 ;_SpinClock    = 0 ;OwnerIsThread = 0 ;}

ObjectMonitor中有兩個(gè)隊(duì)列，_WaitSet 和 _EntryList，用來保存ObjectWaiter對(duì)象列表( 每個(gè)等待鎖的線程都會(huì)被封裝成ObjectWaiter對(duì)象)，_owner指向持有ObjectMonitor對(duì)象的線程，當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問一段同步代碼時(shí)，首先會(huì)進(jìn)入 _EntryList 集合，當(dāng)線程獲取到對(duì)象的monitor 后進(jìn)入 _Owner 區(qū)域并把monitor中的owner變量設(shè)置為當(dāng)前線程同時(shí)monitor中的計(jì)數(shù)器count加1，若線程調(diào)用 wait() 方法，將釋放當(dāng)前持有的monitor，owner變量恢復(fù)為null，count自減1，同時(shí)該線程進(jìn)入 WaitSet集合中等待被喚醒。若當(dāng)前線程執(zhí)行完畢也將釋放monitor(鎖)并復(fù)位變量的值，以便其他線程進(jìn)入獲取monitor(鎖)。
?

monitor對(duì)象存在于每個(gè)Java對(duì)象的對(duì)象頭中(存儲(chǔ)的指針的指向)，synchronized鎖便是通過這種方式獲取鎖的，也是為什么Java中任意對(duì)象可以作為鎖的原因，同時(shí)也是notify/notifyAll/wait等方法存在于頂級(jí)對(duì)象Object中的原因。

synchronized代碼塊底層原理

現(xiàn)在我們重新定義一個(gè)synchronized修飾的同步代碼塊，在代碼塊中操作共享變量i，如下：

public class SyncCodeBlock {public int i;public void syncTask(){//同步代碼庫(kù)synchronized (this){i++;}}
}

編譯上述代碼并使用javap反編譯后得到字節(jié)碼如下(這里我們省略一部分沒有必要的信息)：

Classfile /Users/zejian/Downloads/Java8_Action/src/main/java/com/zejian/concurrencys/SyncCodeBlock.classLast modified 2017-6-2; size 426 bytesMD5 checksum c80bc322c87b312de760942820b4fed5Compiled from "SyncCodeBlock.java"
public class com.zejian.concurrencys.SyncCodeBlockminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool://........省略常量池中數(shù)據(jù)//構(gòu)造函數(shù)public com.zejian.concurrencys.SyncCodeBlock();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V4: returnLineNumberTable:line 7: 0//===========主要看看syncTask方法實(shí)現(xiàn)================public void syncTask();descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=3, locals=3, args_size=10: aload_01: dup2: astore_13: monitorenter  //注意此處，進(jìn)入同步方法4: aload_05: dup6: getfield      #2             // Field i:I9: iconst_110: iadd11: putfield      #2            // Field i:I14: aload_115: monitorexit   //注意此處，退出同步方法16: goto          2419: astore_220: aload_121: monitorexit //注意此處，退出同步方法22: aload_223: athrow24: returnException table://省略其他字節(jié)碼.......
}
SourceFile: "SyncCodeBlock.java"

我們主要關(guān)注字節(jié)碼中的如下代碼

3: monitorenter  //進(jìn)入同步方法
//..........省略其他  
15: monitorexit   //退出同步方法
16: goto          24
//省略其他.......
21: monitorexit //退出同步方法

從字節(jié)碼中可知同步語句塊的實(shí)現(xiàn)使用的是monitorenter 和 monitorexit 指令，其中monitorenter指令指向同步代碼塊的開始位置，monitorexit指令則指明同步代碼塊的結(jié)束位置，當(dāng)執(zhí)行monitorenter指令時(shí)，當(dāng)前線程將試圖獲取 objectref(即對(duì)象鎖) 所對(duì)應(yīng)的 monitor 的持有權(quán)，當(dāng) objectref 的 monitor 的進(jìn)入計(jì)數(shù)器為 0，那線程可以成功取得 monitor，并將計(jì)數(shù)器值設(shè)置為 1，取鎖成功。**如果當(dāng)前線程已經(jīng)擁有 objectref 的 monitor 的持有權(quán)，那它可以重入這個(gè) monitor (關(guān)于重入性稍后會(huì)分析)，重入時(shí)計(jì)數(shù)器的值也會(huì)加 1。**倘若其他線程已經(jīng)擁有 objectref 的 monitor 的所有權(quán)，那當(dāng)前線程將被阻塞，直到正在執(zhí)行線程執(zhí)行完畢，即monitorexit指令被執(zhí)行，執(zhí)行線程將釋放 monitor(鎖)并設(shè)置計(jì)數(shù)器值為0 ，其他線程將有機(jī)會(huì)持有 monitor 。值得注意的是編譯器將會(huì)確保無論方法通過何種方式完成，方法中調(diào)用過的每條 monitorenter 指令都有執(zhí)行其對(duì)應(yīng) monitorexit 指令，而無論這個(gè)方法是正常結(jié)束還是異常結(jié)束。為了保證在方法異常完成時(shí) monitorenter 和 monitorexit 指令依然可以正確配對(duì)執(zhí)行，編譯器會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)異常處理器，這個(gè)異常處理器聲明可處理所有的異常，它的目的就是用來執(zhí)行 monitorexit 指令。從字節(jié)碼中也可以看出多了一個(gè)monitorexit指令，它就是異常結(jié)束時(shí)被執(zhí)行的釋放monitor 的指令。

synchronized方法底層原理

方法級(jí)的同步是隱式，即無需通過字節(jié)碼指令來控制的，它實(shí)現(xiàn)在方法調(diào)用和返回操作之中。JVM可以從方法常量池中的方法表結(jié)構(gòu)(method_info Structure) 中的 ACC_SYNCHRONIZED 訪問標(biāo)志區(qū)分一個(gè)方法是否同步方法。當(dāng)方法調(diào)用時(shí)，調(diào)用指令將會(huì) 檢查方法的 ACC_SYNCHRONIZED 訪問標(biāo)志是否被設(shè)置，如果設(shè)置了，執(zhí)行線程將先持有monitor（虛擬機(jī)規(guī)范中用的是管程一詞）， 然后再執(zhí)行方法，最后再方法完成(無論是正常完成還是非正常完成)時(shí)釋放monitor。在方法執(zhí)行期間，執(zhí)行線程持有了monitor，其他任何線程都無法再獲得同一個(gè)monitor。如果一個(gè)同步方法執(zhí)行期間拋 出了異常，并且在方法內(nèi)部無法處理此異常，那這個(gè)同步方法所持有的monitor將在異常拋到同步方法之外時(shí)自動(dòng)釋放。

我們看看字節(jié)碼層面如何實(shí)現(xiàn)：

public class SyncMethod {public int i;public synchronized void syncTask(){i++;}
}

使用javap反編譯后的字節(jié)碼如下：

Classfile /Users/zejian/Downloads/Java8_Action/src/main/java/com/zejian/concurrencys/SyncMethod.classLast modified 2017-6-2; size 308 bytesMD5 checksum f34075a8c059ea65e4cc2fa610e0cd94Compiled from "SyncMethod.java"
public class com.zejian.concurrencys.SyncMethodminor version: 0major version: 52flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER
Constant pool;//省略沒必要的字節(jié)碼//==================syncTask方法======================public synchronized void syncTask();descriptor: ()V//方法標(biāo)識(shí)ACC_PUBLIC代表public修飾，ACC_SYNCHRONIZED指明該方法為同步方法flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZEDCode:stack=3, locals=1, args_size=10: aload_01: dup2: getfield      #2                  // Field i:I5: iconst_16: iadd7: putfield      #2                  // Field i:I10: returnLineNumberTable:line 12: 0line 13: 10
}
SourceFile: "SyncMethod.java"

從字節(jié)碼中可以看出，synchronized修飾的方法并沒有monitorenter指令和monitorexit指令，取得代之的確實(shí)是ACC_SYNCHRONIZED標(biāo)識(shí)，該標(biāo)識(shí)指明了該方法是一個(gè)同步方法，JVM通過該ACC_SYNCHRONIZED訪問標(biāo)志來辨別一個(gè)方法是否聲明為同步方法，從而執(zhí)行相應(yīng)的同步調(diào)用。操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線程之間的切換時(shí)需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到內(nèi)核態(tài)

Java虛擬機(jī)對(duì)synchronized的優(yōu)化

鎖的狀態(tài)總共有四種，無鎖狀態(tài)、偏向鎖、輕量級(jí)鎖和重量級(jí)鎖。隨著鎖的競(jìng)爭(zhēng)，鎖可以從偏向鎖升級(jí)到輕量級(jí)鎖，再升級(jí)的重量級(jí)鎖，但是鎖的升級(jí)是單向的，也就是說只能從低到高升級(jí)，不會(huì)出現(xiàn)鎖的降級(jí)

偏向鎖 在大多數(shù)情況下，鎖不僅不存在多線程競(jìng)爭(zhēng)，而且總是由同一線程多次獲得，因此為了減少同一線程獲取鎖(會(huì)涉及到一些CAS操作,耗時(shí))的代價(jià)而引入偏向鎖。偏向鎖的核心思想是，如果一個(gè)線程獲得了鎖，那么鎖就進(jìn)入偏向模式，此時(shí)Mark Word 的結(jié)構(gòu)也變?yōu)槠蜴i結(jié)構(gòu)，當(dāng)這個(gè)線程再次請(qǐng)求鎖時(shí)，無需再做任何同步操作，即獲取鎖的過程，這樣就省去了大量有關(guān)鎖申請(qǐng)的操作，從而也就提供程序的性能。

但是對(duì)于鎖競(jìng)爭(zhēng)比較激烈的場(chǎng)合，偏向鎖就失效了，偏向鎖失敗后，并不會(huì)立即膨脹為重量級(jí)鎖，而是先升級(jí)為輕量級(jí)鎖。

輕量級(jí)鎖 量級(jí)鎖能夠提升程序性能的依據(jù)是“對(duì)絕大部分的鎖，在整個(gè)同步周期內(nèi)都不存在競(jìng)爭(zhēng)”，注意這是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。需要了解的是，輕量級(jí)鎖所適應(yīng)的場(chǎng)景是線程交替執(zhí)行同步塊的場(chǎng)合，如果存在同一時(shí)間訪問同一鎖的場(chǎng)合，就會(huì)導(dǎo)致輕量級(jí)鎖膨脹為重量級(jí)鎖。

自旋鎖 虛擬機(jī)為了避免線程真實(shí)地在操作系統(tǒng)層面掛起，還會(huì)進(jìn)行一項(xiàng)稱為自旋鎖的優(yōu)化手段。這是基于在大多數(shù)情況下，線程持有鎖的時(shí)間都不會(huì)太長(zhǎng)，如果直接掛起操作系統(tǒng)層面的線程可能會(huì)得不償失，畢竟操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線程之間的切換時(shí)需要從用戶態(tài)轉(zhuǎn)換到核心態(tài)，這個(gè)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換需要相對(duì)比較長(zhǎng)的時(shí)間，時(shí)間成本相對(duì)較高，因此自旋鎖會(huì)假設(shè)在不久將來，當(dāng)前的線程可以獲得鎖，因此虛擬機(jī)會(huì)讓當(dāng)前想要獲取鎖的線程做幾個(gè)空循環(huán)(這也是稱為自旋的原因)，一般不會(huì)太久，可能是50個(gè)循環(huán)或100循環(huán)，在經(jīng)過若干次循環(huán)后，如果得到鎖，就順利進(jìn)入臨界區(qū)。如果還不能獲得鎖，那就會(huì)將線程在操作系統(tǒng)層面掛起，這就是自旋鎖的優(yōu)化方式，這種方式確實(shí)也是可以提升效率的。最后沒辦法也就只能升級(jí)為重量級(jí)鎖了。

鎖消除 Java虛擬機(jī)在JIT編譯時(shí)(可以簡(jiǎn)單理解為當(dāng)某段代碼即將第一次被執(zhí)行時(shí)進(jìn)行編譯，又稱即時(shí)編譯)，通過對(duì)運(yùn)行上下文的掃描，去除不可能存在共享資源競(jìng)爭(zhēng)的鎖，通過這種方式消除沒有必要的鎖，可以節(jié)省毫無意義的請(qǐng)求鎖時(shí)間，如下StringBuffer的append是一個(gè)同步方法，但是在add方法中的StringBuffer屬于一個(gè)局部變量，并且不會(huì)被其他線程所使用，因此StringBuffer不可能存在共享資源競(jìng)爭(zhēng)的情景，JVM會(huì)自動(dòng)將其鎖消除。

關(guān)于synchronized 可能需要了解的關(guān)鍵點(diǎn)

一個(gè)線程調(diào)用synchronized方法的同時(shí)在其方法體內(nèi)部調(diào)用該對(duì)象另一個(gè)synchronized方法，也就是說一個(gè)線程得到一個(gè)對(duì)象鎖后再次請(qǐng)求該對(duì)象鎖，是允許的，這就是synchronized的可重入性。如下：

public class AccountingSync implements Runnable{static AccountingSync instance=new AccountingSync();static int i=0;static int j=0;@Overridepublic void run() {for(int j=0;j<1000000;j++){//this,當(dāng)前實(shí)例對(duì)象鎖synchronized(this){i++;increase();//synchronized的可重入性}}}public synchronized void increase(){j++;}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1=new Thread(instance);Thread t2=new Thread(instance);t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();System.out.println(i);}
}

在獲取當(dāng)前實(shí)例對(duì)象鎖后進(jìn)入synchronized代碼塊執(zhí)行同步代碼，并在代碼塊中調(diào)用了當(dāng)前實(shí)例對(duì)象的另外一個(gè)synchronized方法，再次請(qǐng)求當(dāng)前實(shí)例鎖時(shí)，將被允許，進(jìn)而執(zhí)行方法體代碼，這就是重入鎖最直接的體現(xiàn)，需要特別注意另外一種情況，當(dāng)子類繼承父類時(shí)，子類也是可以通過可重入鎖調(diào)用父類的同步方法。注意由于synchronized是基于monitor實(shí)現(xiàn)的，因此每次重入，monitor中的計(jì)數(shù)器仍會(huì)加1。

線程中斷與synchronized

正如中斷二字所表達(dá)的意義，在線程運(yùn)行(run方法)中間打斷它，在Java中，提供了以下3個(gè)有關(guān)線程中斷的方法

//中斷線程（實(shí)例方法）
public void Thread.interrupt();//判斷線程是否被中斷（實(shí)例方法）
public boolean Thread.isInterrupted();//判斷是否被中斷并清除當(dāng)前中斷狀態(tài)（靜態(tài)方法）
public static boolean Thread.interrupted();

當(dāng)一個(gè)線程處于被阻塞狀態(tài)或者試圖執(zhí)行一個(gè)阻塞操作時(shí)，使用Thread.interrupt()方式中斷該線程，注意此時(shí)將會(huì)拋出一個(gè)InterruptedException的異常，同時(shí)中斷狀態(tài)將會(huì)被復(fù)位(由中斷狀態(tài)改為非中斷狀態(tài))，如下代碼將演示該過程：

public class InterruputSleepThread3 {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread() {@Overridepublic void run() {//while在try中，通過異常中斷就可以退出run循環(huán)try {while (true) {//當(dāng)前線程處于阻塞狀態(tài)，異常必須捕捉處理，無法往外拋出TimeUnit.SECONDS.sleep(2);}} catch (InterruptedException e) {System.out.println("Interruted When Sleep");boolean interrupt = this.isInterrupted();//中斷狀態(tài)被復(fù)位System.out.println("interrupt:"+interrupt);}}};t1.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(2);//中斷處于阻塞狀態(tài)的線程t1.interrupt();/*** 輸出結(jié)果:Interruted When Sleepinterrupt:false*/}
}

除了阻塞中斷的情景，我們還可能會(huì)遇到處于運(yùn)行期且非阻塞的狀態(tài)的線程，這種情況下，直接調(diào)用Thread.interrupt()中斷線程是不會(huì)得到任響應(yīng)的，如下代碼，將無法中斷非阻塞狀態(tài)下的線程：

public class InterruputThread {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1=new Thread(){@Overridepublic void run(){while(true){System.out.println("未被中斷");}}};t1.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(2);t1.interrupt();/*** 輸出結(jié)果(無限執(zhí)行):未被中斷未被中斷未被中斷......*/}
}

雖然我們調(diào)用了interrupt方法，但線程t1并未被中斷，因?yàn)樘幱诜亲枞麪顟B(tài)的線程需要我們手動(dòng)進(jìn)行中斷檢測(cè)并結(jié)束程序，改進(jìn)后代碼如下：

public class InterruputThread {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1=new Thread(){@Overridepublic void run(){while(true){//判斷當(dāng)前線程是否被中斷if (this.isInterrupted()){System.out.println("線程中斷");break;}}System.out.println("已跳出循環(huán),線程中斷!");}};t1.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(2);t1.interrupt();/*** 輸出結(jié)果:線程中斷已跳出循環(huán),線程中斷!*/}
}

簡(jiǎn)單總結(jié)一下中斷兩種情況，一種是當(dāng)線程處于阻塞狀態(tài)或者試圖執(zhí)行一個(gè)阻塞操作時(shí)，我們可以使用實(shí)例方法interrupt()進(jìn)行線程中斷，執(zhí)行中斷操作后將會(huì)拋出interruptException異常(該異常必須捕捉無法向外拋出)并將中斷狀態(tài)復(fù)位，另外一種是當(dāng)線程處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，我們也可調(diào)用實(shí)例方法interrupt()進(jìn)行線程中斷，但同時(shí)必須手動(dòng)判斷中斷狀態(tài)，并編寫中斷線程的代碼(其實(shí)就是結(jié)束run方法體的代碼)。有時(shí)我們?cè)诰幋a時(shí)可能需要兼顧以上兩種情況，那么就可以如下編寫：

public void run(){try {//判斷當(dāng)前線程是否已中斷,注意interrupted方法是靜態(tài)的,執(zhí)行后會(huì)對(duì)中斷狀態(tài)進(jìn)行復(fù)位while (!Thread.interrupted()) {TimeUnit.SECONDS.sleep(2);}} catch (InterruptedException e) {}
}

中斷與synchronized

線程的中斷操作對(duì)于正在等待獲取的鎖對(duì)象的synchronized方法或者代碼塊并不起作用，也就是對(duì)于synchronized來說，如果一個(gè)線程在等待鎖，那么結(jié)果只有兩種，要么它獲得這把鎖繼續(xù)執(zhí)行，要么它就保存等待，即使調(diào)用中斷線程的方法，也不會(huì)生效。

/*** Created by zejian on 2017/6/2.* Blog : http://blog.csdn.net/javazejian [原文地址,請(qǐng)尊重原創(chuàng)]*/
public class SynchronizedBlocked implements Runnable{public synchronized void f() {System.out.println("Trying to call f()");while(true) // Never releases lockThread.yield();}/*** 在構(gòu)造器中創(chuàng)建新線程并啟動(dòng)獲取對(duì)象鎖*/public SynchronizedBlocked() {//該線程已持有當(dāng)前實(shí)例鎖new Thread() {public void run() {f(); // Lock acquired by this thread}}.start();}public void run() {//中斷判斷while (true) {if (Thread.interrupted()) {System.out.println("中斷線程!!");break;} else {f();}}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {SynchronizedBlocked sync = new SynchronizedBlocked();Thread t = new Thread(sync);//啟動(dòng)后調(diào)用f()方法,無法獲取當(dāng)前實(shí)例鎖處于等待狀態(tài)t.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);//中斷線程,無法生效t.interrupt();}
}

我們?cè)赟ynchronizedBlocked構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建一個(gè)新線程并啟動(dòng)獲取調(diào)用f()獲取到當(dāng)前實(shí)例鎖，由于SynchronizedBlocked自身也是線程，啟動(dòng)后在其run方法中也調(diào)用了f()，但由于對(duì)象鎖被其他線程占用，導(dǎo)致t線程只能等到鎖，此時(shí)我們調(diào)用了t.interrupt();但并不能中斷線程。

等待喚醒機(jī)制與synchronized

notify/notifyAll和wait方法，在使用這3個(gè)方法時(shí)，必須處于synchronized代碼塊或者synchronized方法中，否則就會(huì)拋出IllegalMonitorStateException異常，這是因?yàn)檎{(diào)用這幾個(gè)方法前必須拿到當(dāng)前對(duì)象的監(jiān)視器monitor對(duì)象

synchronized (obj) {obj.wait();obj.notify();obj.notifyAll();         }

與sleep方法不同的是wait方法調(diào)用完成后，線程將被暫停，**但wait方法將會(huì)釋放當(dāng)前持有的監(jiān)視器鎖(monitor)，直到有線程調(diào)用notify/notifyAll方法后方能繼續(xù)執(zhí)行，而sleep方法只讓線程休眠并不釋放鎖。**同時(shí)notify/notifyAll方法調(diào)用后，并不會(huì)馬上釋放監(jiān)視器鎖，而是在相應(yīng)的synchronized(){}/synchronized方法執(zhí)行結(jié)束后才自動(dòng)釋放鎖。

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