多线程下的 Java 类锁与对象锁：透视本质

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2023-10-01 06:13:14

Java 中的类锁和对象锁：深入理解同步机制

在多线程环境中，同步机制是协调共享资源访问的关键，可防止数据竞争和不一致。Java 提供了两种类型的锁：类锁和对象锁，它们分别作用于类级别和对象级别。本文将深入探讨这两者的区别，阐明其本质，并通过实际示例展示其应用场景。

类锁 vs 对象锁：本质剖析

类锁：

类锁（也称静态锁）作用于类级别，与特定对象无关。当线程尝试访问类的静态方法或静态变量时，它将获取类锁。类锁确保同一时刻只有一个线程执行静态方法或访问静态变量，从而防止这些共享资源出现数据竞争。

对象锁：

对象锁作用于对象级别，与特定对象相关。当线程尝试访问非静态（实例）方法或非静态（实例）变量时，它将获取对象锁。对象锁确保同一时刻只有一个线程执行对象的非静态方法或访问其非静态变量，从而防止这些资源出现数据竞争。

应用场景：区别与选择

类锁适用于：

静态方法：当需要确保同一时刻只有一个线程执行类的静态方法时。
静态变量：当需要保护类的静态变量免受并发访问时。

对象锁 适用于：

非静态方法：当需要确保同一时刻只有一个线程执行对象的非静态方法时。
非静态变量：当需要保护对象的非静态变量免受并发访问时。

实例演示：揭示差异

以下代码演示了类锁和对象锁之间的差异：

class SharedResource {
    // 静态同步方法
    public static synchronized void staticMethod() {
        // ...
    }

    // 非静态同步方法
    public synchronized void instanceMethod() {
        // ...
    }

    // ...
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 线程 1 调用静态方法
        Thread t1 = new Thread(() -> SharedResource.staticMethod());

        // 线程 2 调用非静态方法
        Thread t2 = new Thread(() -> {
            SharedResource sharedResource = new SharedResource();
            sharedResource.instanceMethod();
        });

        t1.start();
        t2.start();
    }
}