Ключевое слово synchronized в Java

30 мая, 201818 июля, 2018 Vertex Academy synchronized в java,синхронизация потоков java

Данная статья:

написана командой Vertex Academy. Надеемся, что она Вам будет полезна. Приятного прочтения!
это одна из статей из нашего "Самоучителя по Java"

Привет! В этой статье мы расскажем про ключевое слово synchronized.

Эта тема связана с многопоточностью.

Что такое synchronized

Представим, что у нас есть два потока. Обрисуем ситуацию с потоками на аналогии с человеческой жизнью.

Каждый из них занимается своими делами.

Потом им обоим понадобились одни и те же данные, которые спрятаны за дверью:

Но мы не хотим, чтобы оба потока изменяли данные за дверью одновременно, потому что один может изменить одну часть по-одному, а второй по-другому . Поэтому, в одно время в ней должен находится только один поток.

Потоки пока про это не знают. Они думают, что могут зайти в дверь (например, в какой-нибудь метод нашей программы) тогда, когда им захочется.

Чтобы ограничить доступ к двери, и позволить только одному потоку находится там в какой-либо момент времени, мы используем ключевое слово synchronized.

Synchronized (с англ. "синхронизированный") - это ключевое слово, которое позволяет заблокировать доступ к методу или части кода, если его уже использует другой поток.

Если метод или объект "свободен" - поток может с ним работать:

Если же метод уже используется - поток просто ждет:

Пример

Существует два применения synchronized - для метода и для блока кода.

Для блока кода

Если Вам не нужно синхронизировать весь метод, а только его часть - например, объект, - можно использовать следующую форму модификатора synchronized:

В коде это может выглядеть так:

public void myMethod()
{
    private Object key = new Object();
        
    synchronized (key) {
        System.out.println("Hi I'm synchronized block!");
    }
}

public void myMethod()

{

private Object key = new Object();

synchronized (key) {

System.out.println("Hi I'm synchronized block!");

}

Для метода

Если Вы хотите синхронизировать доступ к целому методу - можете дописать "synchronized" перед названием метода:

synchronized void myMethod() {
    System.out.println("Hi I'm synchronized method!");
}

synchronized void myMethod() {

System.out.println("Hi I'm synchronized method!");

}

Стоит заметить, что данный synchronized метод можно воспринимать так:

void myMethod() {
    synchronized(this) {
      System.out.println("Hi I'm synchronized method!");
    }
}

void myMethod() {

synchronized(this) {

System.out.println("Hi I'm synchronized method!");

}

Если бы он был статическим, то представление слегка поменялось бы на:

static void myMethod() {
    synchronized(MyObject.class) {
      System.out.println("Hi I'm synchronized method!");
    }
}

static void myMethod() {

synchronized(MyObject.class) {

System.out.println("Hi I'm synchronized method!");

}

Думаю, Вы заметили, что поменялись "ключи" синхронизации.
"Живые" примеры использования synchronized можно найти, например, в статье про реализации патерна программирования Singleton.

Стоит знать

Если Вы будете еще что-то читать про synchronized, Вы можете встретить такие термины:

Монитор. Вы можете прочитать, что ключевое слово synchronized позволяет "войти в монитор объекта".

Монитор - это специальный объект, который следит за "состоянием" метода или объекта. Он смотрит, "занят" он или "свободен" в данный момент.

Атомарный. Многие проблемы с потоками возникают тогда, когда два потока, используя один метод, мешают друг другу. Они могут менять значения переменных, которые использует другой поток.

Атомарный - значит "неделимый" - в том смысле, что операция может быть завершена одним потоком, и другой не может в ней ничего "напортить".

В чем же минус synchronized

Недостатком использования synchronized является как раз то, что другие потоки вынуждены ждать, пока нужный объект или метод освободится. Это создает так называемый "bottle neck" ("узкое место") в программе - и скорость работы может пострадать. Поэтому, используйте synchronized с умом по мере необходимости 🙂

Надеемся, что наша статья была Вам полезна. Можно записаться к нам на курсы по Java на сайте.