Java 7 并发编程指南
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同步一个方法

本节介绍如何使用 synchronized 关键字来控制对一个方法的并发访问。只有一个执行线程将访问一个对象中被声明为 synchronized 的方法中的一个。如果其他的线程要访问同一对象的任一声明为 synchronized 的方法，将被挂起直到第一个线程结束方法的执行。

也就是说，所有声明为 synchronized 的方法全体是一个临界区，Java只允许一个对象的一个临界区执行。

静态方法的行为不一样。只有一个执行线程将访问声明为 synchronized 的静态方法中的一个，但是其他线程可访问该类对象的其他非静态方法。小心！因为2个线程能访问不同的 synchronized 方法，如果一个是静态另一个不是静态方法时。如果两个方法改变同一个数据，会有数据不一致的错误。

任务

1个银行账号和2个线程；一个线程存钱进账号而另一个取出。如果没有同步方法，我们可能会有不正确的结果。同步机制保证了最终账目正确。

实现

本节的示例代码在 com.elanzone.books.noteeg.chpt2.sect02 package中

数据类 (Account)

balance 属性及其 getter/setter 方法 : double 类型，账户余额

    private double balance;

addAmount : 增加账户余额
只有一个线程能改变账户余额，因此使用 synchronized 关键字将其转为临界区；为了便于观察是否同时允许了临界区代码，在此方法中 sleep 一段时间模拟耗时操作；

    public synchronized void addAmount(double amount) {
        double tmp = balance;
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        tmp += amount;
        balance = tmp;
    }

subtractAmount : 减少账户余额
只有一个线程能改变账户余额，因此使用 synchronized 关键字将其转为临界区；

    public synchronized void subtractAmount(double amount) {
        double tmp = balance;
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        tmp -= amount;
        balance = tmp;
    }

线程类 Bank : 模拟 ATM 机不断减少账户余额

account属性及构造方法 : Account 类型

    private Account account;

    public Bank(Account account) {
        this.account = account;
    }

run 方法 : 调用 100 次 account 的 subtractAmount 方法减少账户余额

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            account.subtractAmount(1000);
        }

线程类 Company : 模拟公司不断增加账户余额

account属性及构造方法 : Account 类型

    private Account account;

    public Company(Account account) {
        this.account = account;
    }

run 方法 : 调用 100 次 account 的 addAmount 方法增加账户余额

    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        account.addAmount(1000);
    }

控制类 (Main)

创建一个 Account 对象并设置 balance 的初始值为 1000

    Account account = new Account();
    account.setBalance(1000);

创建一个 Company 对象及对应的线程

    Company company = new Company(account);
    Thread companyThread = new Thread(company);

创建一个 Bank 对象及对应的线程

    Bank bank = new Bank(account);
    Thread bankThread = new Thread(bank);

输出 balance 的初始值并启动线程

    System.out.printf("Account : Initial Balance: %f\n", account.getBalance());
    companyThread.start();
    bankThread.start();

使用 join 方法等待 2 个线程结束并输出 account 的 balance 的最终值

    try {
        companyThread.join();
        bankThread.join();
        System.out.printf("Account : Final Balance: %f\n", account.getBalance());
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

工作原理

本例中，程序调用了 100 次 addAmount，每次增加 1000 账户余额；调用了 100 次 subtractAmount 方法每次减少 1000 账户余额。可以预期最终和初始余额是一样的。

例子中还尝试模拟了一种错误场景。它使用了 tmp 临时变量来保存账户余额，增加临时变量的值，然后再设置账户的余额。并且还用 sleep 方法使正在执行此方法的线程睡上 10 毫秒。这样如果另外一个线程执行了此方法，它将修改账户的余额，从而引发错误。是 synchronized 关键字机制避免了此错误。

如果您想看到并发访问共享数据的问题，可以删掉 addAmount 和 subtractAmount 方法的 synchronized 关键字再运行此程序。如果没有 synchronized 关键字，当一个线程在读取了账户余额后睡眠时，另一个方法将读取账户余额，这样两个方法将修改同样的余额，其中一个操作将不会体现在最终结果中。

如果多次运行此程序，每次获得的结果可能会不一样。 JVM不保证线程的执行顺序。这样每次您允许时，线程将以不同的顺序读取、修改账户余额，这样最终结果将不一样。您可以加上 synchronized 关键字再多跑几次，您将看到每次都会输出确定的结果。

使用 synchronized 关键字，能保证在并发应用中对共享数据正确地访问。

如本节中所提到的，只有一个线程能访问一个对象的使用 synchronized 关键字声明的方法。如果一个线程(A)在执行一个 synchronized 方法，另一个线程(B)希望执行同一个对象的其他 synchronized 方法，将被阻塞直到线程(A)结束。但是如果线程(B)访问的是同一个类的另一个对象，则相互之间没有影响，谁也不会被阻塞。

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synchronized 关键字对应用程序的性能不利
只在并发环境中要修改共享数据的方法上使用它。
- 如果您有多个线程调用一个 synchronized 方法，同时只有一个将执行，其他的将等待。
- 如果操作不使用 synchronized 关键字，所有线程能同时执行此操作，减少了总的执行时间。
- 如果您知道一个方法不会被多于一个线程调用，就别使用 synchronized 关键字。
您可以递归调用 synchronized 方法
当线程能够访问一个对象的 synchronized 方法，它也能调用该对象的其他 synchronized 方法，包括在执行的方法本身。它不必再次获得访问 synchronized 方法的权限。
可使用 synchronized 关键字来保护对一段代码块的访问，而不是整个方法。
使用此方法保护对共享数据的访问，让其余操作在此代码块外，能获得更好的性能。此方法的目标是让临界区尽可能的短。此方法需要拿一个对象引用作为参数。只有一个线程能访问该对象的 synchronized 代码（代码块或方法）。通常引用的是执行此方法的对象。
```
synchronized (this) {
    // Java code
}
```

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