Java锁到底锁的究竟是哪一个对象？什么是锁对象

一直对多线程有点迷糊，不知道什么是锁对象，锁的究竟是个什么玩意，最近看了下面这位大佬的解释，感受很到位

如下是转载：https://www.cnblogs.com/coprince/p/5848614.html

一段synchronized的代码被一个线程执行以前，他要先拿到执行这段代码的权限，在Java里 边就是拿到某个同步对象的锁（一个对象只有一把锁）； 若是这个时候同步对象的锁被其余线程拿走了，他（这个线程）就只能等了（线程阻塞在锁池等待队列 中）。 取到锁后，他就开始执行同步代码(被synchronized修饰的代码）；线程执行完同步代码后立刻就把锁还给同步对象，其余在锁池中等待的某 个线程就能够拿到锁执行同步代码了。这样就保证了同步代码在统一时刻只有一个线程在执行。

众所周知，在Java多线程编程中，一个很是重要的方面就是线程的同步问题。

关于线程的同步，通常有如下解决方法：

1. 在须要同步的方法的方法签名中加入synchronized关键字。

2. 使用synchronized块对须要进行同步的代码段进行同步。

3. 使用JDK 5中提供的java.util.concurrent.lock包中的Lock对象。

另外，为了解决多个线程对同一变量进行访问时可能发生的安全性问题，咱们不只能够采用同步机制，更能够经过JDK 1.2中加入的ThreadLocal来保证更好的并发性。

本篇中，将详细的讨论Java多线程同步机制


1、线程的先来后到

咱们来举一个Dirty的例子：某餐厅的卫生间很小，几乎只能容纳一我的如厕。为了保证不受干扰，如厕的人进入卫生间，就要锁上房门。咱们能够把卫生间想 象成是共享的资源，而众多须要如厕的人能够被视做多个线程。假如卫生间当前有人占用，那么其余人必须等待，直到这我的如厕完毕，打开房门走出来为止。这就 比如多个线程共享一个资源的时候，是必定要分出先来后到的。

有人说：那若是我没有这道门会怎样呢？让两个线程相互竞争，谁抢先了，谁就能够先干活，这样多好阿？可是咱们知道：若是厕所没有门的话，如厕的人一块儿涌向 厕所，那么必然会发生争执，正常的如厕步骤就会被打乱，颇有可能会发生意想不到的结果，例如某些人可能只好被迫在不正确的地方施肥……

正是由于有这道门，任何一个单独进入如厕的人均可以顺利的完成他们的如厕过程，而不会被干扰，甚至发生之外的结果。这就是说，如厕的时候要讲究先来后到。


那么在Java 多线程程序当中，当多个线程竞争同一个资源的时候，如何可以保证他们不会产生“打架”的状况呢？有人说是使用同步机制。没错，像上面这个例子，就是典型的 同步案例，一旦第一位开始如厕，则第二位必须等待第一位结束，才能开始他的如厕过程。一个线程，一旦进入某一过程，必须等待正常的返回，并退出这一过程， 下一个线程才能开始这个过程。这里，最关键的就是卫生间的门。其实，卫生间的门担任的是资源锁的角色，只要如厕的人锁上门，就至关于得到了这个锁，而当他 打开锁出来之后，就至关于释放了这个锁。

也就是说，多线程的线程同步机制其实是靠锁的概念来控制的。那么在Java程序当中，锁是如何体现的呢？


让咱们从JVM的角度来看看锁这个概念：

在Java程序运行时环境中，JVM须要对两类线程共享的数据进行协调：
1）保存在堆中的实例变量
2）保存在方法区中的类变量

这两类数据是被全部线程共享的。
（程序不须要协调保存在Java 栈当中的数据。由于这些数据是属于拥有该栈的线程所私有的。）

在java虚拟机中，每一个对象和类在逻辑上都是和一个监视器相关联的。
对于对象来讲，相关联的监视器保护对象的实例变量。

对于类来讲，监视器保护类的类变量。

（若是一个对象没有实例变量，或者一个类没有变量，相关联的监视器就什么也不监视。） 
为了实现监视器的排他性监视能力，java虚拟机为每个对象和类都关联一个锁。表明任什么时候候只容许一个线程拥有的特权。线程访问实例变量或者类变量不需锁。

可是若是线程获取了锁，那么在它释放这个锁以前，就没有其余线程能够获取一样数据的锁了。（锁住一个对象就是获取对象相关联的监视器）

类锁实际上用对象锁来实现。当虚拟机装载一个class文件的时候，它就会建立一个java.lang.Class类的实例。当锁住一个对象的时候，实际上锁住的是那个类的Class对象。

一个线程能够屡次对同一个对象上锁。对于每个对象，java虚拟机维护一个加锁计数器，线程每得到一次该对象，计数器就加1，每释放一次，计数器就减 1，当计数器值为0时，锁就被彻底释放了。

java编程人员不须要本身动手加锁，对象锁是java虚拟机内部使用的。

在java程序中，只须要使用synchronized块或者synchronized方法就能够标志一个监视区域。当每次进入一个监视区域时，java 虚拟机都会自动锁上对象或者类。

看到这里，我想大家必定都疲劳了吧？o(∩_∩)o...哈哈。让咱们休息一下，可是在这以前，请大家必定要记着：
当一个有限的资源被多个线程共享的时候，为了保证对共享资源的互斥访问，咱们必定要给他们排出一个先来后到。而要作到这一点，对象锁在这里起着很是重要的做用。

在上一篇中，咱们讲到了多线程是如何处理共享资源的，以及保证他们对资源进行互斥访问所依赖的重要机制：对象锁。



本篇中，咱们来看一看传统的同步实现方式以及这背后的原理。



不少人都知道，在Java多线程编程中，有一个重要的关键字，synchronized。可是不少人看到这个东西会感到困惑：“都说同步机制是经过对象锁来实现的，可是这么一个关键字，我也看不出来Java程序锁住了哪一个对象阿？“

public class ThreadTest extends Thread {
    private int threadNo;

    public ThreadTest(int threadNo) {
        this.threadNo = threadNo;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            new ThreadTest(i).start();
            Thread.sleep(1);
        }
    }

    @Override
    public synchronized void run() {
        for (int i = 1; i < 10; i++) {
            System.out.println("No." + threadNo + ":" + i);
        }
    }
}

　  这个程序其实就是让10个线程在控制台上数数，从1数到9999。理想状况下，咱们但愿看到一个线程数完，而后才是另外一个线程开始数数。可是这个程序的执行过程告诉咱们，这些线程仍是乱糟糟的在那里抢着报数，丝毫没有任何规矩可言。
     可是细心的读者注意到：run方法仍是加了一个synchronized关键字的，按道理说，这些线程应该能够一个接一个的执行这个run方法才对阿。
     可是经过上一篇中，咱们提到的，对于一个成员方法加synchronized关键字，这其实是以这个成员方法所在的对象自己做为对象锁。在本例中，就是 以ThreadTest类的一个具体对象，也就是该线程自身做为对象锁的。一共十个线程，每一个线程持有本身 线程对象的那个对象锁。这必然不能产生同步的效果。换句话说，若是要对这些线程进行同步，那么这些线程所持有的对象锁应当是共享且惟一的！ 

咱们来看下面的例子：

public class ThreadTest2 extends Thread { private int threadNo; private String lock; public ThreadTest2(int threadNo, String lock) { this.threadNo = threadNo; this.lock = lock; } public static void main(String[] args) throws Exception { String lock = new String("lock"); for (int i = 1; i < 10; i++) { new ThreadTest2(i, lock).start(); Thread.sleep(1); } } public void run() { synchronized (lock) { for (int i = 1; i < 10; i++) { System.out.println("No." + threadNo + ":" + i); } } } }

 咱们注意到，该程序经过在main方法启动10个线程以前，建立了一个String类型的对象。并经过ThreadTest2的构造函数，将这个对象赋值 给每个ThreadTest2线程对象中的私有变量lock。根据Java方法的传值特色，咱们知道，这些线程的lock变量实际上指向的是堆内存中的 同一个区域，即存放main函数中的lock变量的区域。
        程序将原来run方法前的synchronized关键字去掉，换用了run方法中的一个synchronized块来实现。这个同步块的对象锁，就是 main方法中建立的那个String对象。换句话说，他们指向的是同一个String类型的对象，对象锁是共享且惟一的！

因而，咱们看到了预期的效果：10个线程再也不是争先恐后的报数了，而是一个接一个的报数。

再来看下面的例子：

public class ThreadTest3 extends Thread { private int threadNo; //private String lock;

    public ThreadTest3(int threadNo) { this.threadNo = threadNo; } public static void main(String[] args) throws Exception { for (int i = 1; i < 20; i++) { new ThreadTest3(i).start(); Thread.sleep(1); } } public static synchronized void abc(int threadNo) { for (int i = 1; i < 10; i++) { System.out.println("No." + threadNo + ":" + i); } } public void run() { abc(threadNo); } }

细心的读者发现了：这段代码没有使用main方法中建立的String对象做为这10个线程的线程锁。而是经过在run方法中调用本线程中一 个静态的同步 方法abc而实现了线程的同步。我想看到这里，大家应该很困惑：这里synchronized静态方法是用什么来作对象锁的呢？



咱们知道，对于同步静态方法，对象锁就是该静态放发所在的类的Class实例，因为在JVM中，全部被加载的类都有惟一的类对象，具体到本例，就是惟一的 ThreadTest3.class对象。无论咱们建立了该类的多少实例，可是它的类实例仍然是一个！



这样咱们就知道了：

一、对于同步的方法或者代码块来讲，必须得到对象锁才可以进入同步方法或者代码块进行操做；


二、若是采用method级别的同步，则对象锁即为method所在的对象，若是是静态方法，对象锁即指method所在的
Class对象(惟一)；


三、对于代码块，对象锁即指synchronized(abc)中的abc；


四、由于第一种状况，对象锁即为每个线程对象，所以有多个，因此同步失效，第二种共用同一个对象锁lock，所以同步生效，第三个由于是
static所以对象锁为ThreadTest3的class 对象，所以同步生效。

如上述正确，则同步有两种方式，同步块和同步方法（为何没有wait和notify？这个我会在补充章节中作出阐述）

若是是同步代码块，则对象锁须要编程人员本身指定，通常有些代码为synchronized(this)只有在单态模式才生效；
（本类的实例有且只有一个）

若是是同步方法，则分静态和非静态两种 。

静态方法则必定会同步，非静态方法需在单例模式才生效，推荐用静态方法(不用担忧是否单例)。

因此说，在Java多线程编程中，最多见的synchronized关键字其实是依靠对象锁的机制来实现线程同步的。
咱们彷佛能够听到synchronized在向咱们说：“给我一把 锁，我能创造一个规矩”。