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深入思考系列——Synchronization on a non-final field

一、场景

程序里面使用了​​synchronized​​​关键字,​​IntelliJ IDEA​​右边出现了黄色条,移动到上面,提示如下:

深入思考系列——Synchronization on a non-final field_Java

二、环境

软件

版本

JDK

1.8

IntelliJ IDEA

2019.1

三、原因

从提示来看,就是说,如果变量的引用发生了改变,就会导致​​synchronized​​​失效,然后其他线程就会进入原本没有结束的​​synchronized​​​代码块。所以要使用​​final​​来修饰变量,使引用不发生改变。

四、尝试

接下来让我们来验证一下,是否真的如提示所说。

错误范例

我写了以下代码,请各位读者看:

public class Test1 implements Runnable{
private Byte[] flag = new Byte[1];

@Override
public void run() {
synchronized (flag){
System.out.println(new Date()+" 开始休眠"+Thread.currentThread().getName());
flag = new Byte[11];
try {
Thread.sleep(10000);

System.out.println(new Date()+" 结束休眠"+Thread.currentThread().getName());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Test1 test = new Test1();
new Thread(test).start();
Thread.sleep(100);
new Thread(test).start();
}
}

如果​​synchronized ​​关键字有生效的话,就会导致前后两个线程会间隔10秒打印日志。结果如下:

Fri Apr 10 22:03:43 CST 2020 开始休眠Thread-0
Fri Apr 10 22:03:43 CST 2020 开始休眠Thread-1
Fri Apr 10 22:03:53 CST 2020 结束休眠Thread-0
Fri Apr 10 22:03:53 CST 2020 结束休眠Thread-1

从结果可以看到,中间两个线程基本没有间隔就开始了。和我们的预期是存在差异的。那是什么原因导致了变量的引用发生了改变吗?就是代码里面的那行重新赋值的语句:

flag = new byte[11];

所以,也正如提示所说的,就是因为变量的引用发生了改变,所以导致了​​synchronized ​​关键字没有生效。接下来就让我们开始正确的尝试阶段。

正确范例

我对​​错误范例​​​里面的代码进行优化,在这里主要按照提示所说,加上​​final​​来使得对象不必改变,各位读者跟随我的思路来。

public class Test1 implements Runnable{
private final Byte[] flag = new Byte[1];

@Override
public void run() {
synchronized (flag){
System.out.println(new Date()+" 开始休眠"+Thread.currentThread().getName());
flag[0] = 11;
// 因为变量设置为了final,没有办法进行修改。故注释掉。
//flag = new Byte[11];
try {
Thread.sleep(10000);

System.out.println(new Date()+" 结束休眠"+Thread.currentThread().getName());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Test1 test = new Test1();
new Thread(test).start();
Thread.sleep(100);
new Thread(test).start();
}
}

结果如下:

Sun Apr 12 00:25:33 CST 2020 开始休眠Thread-0
Sun Apr 12 00:25:43 CST 2020 结束休眠Thread-0
Sun Apr 12 00:25:43 CST 2020 开始休眠Thread-1
Sun Apr 12 00:25:53 CST 2020 结束休眠Thread-1

从结果来看,这个时候的​​synchronized ​​​是已经生效了。因为加了​​final​​,导致变量无法被改变引用。

五、总结

并发情况下面,一个变量如果是打算作为锁,就得考虑是否会被更新引用的情况。所以,并发情况下,还是要多思考,才能写出质量上乘的代码。

随缘求赞

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深入思考系列——Synchronization on a non-final field_idea_02

深入思考系列——Synchronization on a non-final field_Synchronization_03

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