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Java同期とは

WBOY

リリース： 2023-05-14 08:28:05

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Synchronized とは

Java 読者の皆さん、あなたは synchronized キーワードに馴染みがあるでしょう。これはさまざまなミドルウェアソースコードや JDK ソースコードで見られます。synchronized に詳しくない読者にとっては、 synchronized によってスレッドの安全性が確保されることを理解して、synchronized キーワードを使用する必要があります。

呼び出し先: ミューテックスロック (同時に実行できるのは 1 つのスレッドのみで、他のスレッドは待機します)
別名: 悲観的ロック (同時に実行できるのは 1 つのスレッドだけであり、他のスレッドは待機します)
JVM 仮想マシンが実装に役立ちます。開発者は synchronized キーワードを使用するだけで済みます。
これを使用する場合は、オブジェクトをロックミューテックスとして使用する必要があります。
コードの原子性と可視性を確保できます。 (クリティカルセクション)。

Synchronized キーワードをバイトコードレベルから分析する

ケースから始めるのが最も適切です。

class Demo1{
    // 互斥对象
    static Object object = new Object();
    // 竞争条件
    static int cout = 0;
    public static void main(String[] args) {
        // 互斥
        synchronized(object){
            // 以下是临界区
            cout++;
            System.out.println("synchronized");
        }
    }
}

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Java コードだけからは何もわかりません。Java プログラムはバイトコードファイルにコンパイルされるため、バイトコードを解析します

定数プール:
#1 = Methodref #7.#26 // java/lang/Object."":()V
#2 = Fieldref #8.# 27 // Demo1.object:Ljava/lang/Object;
#3 = Fieldref #8.#28 // Demo1.cout:I
#4 = Fieldref #29.#30 // java/lang/ System.out:Ljava/io/PrintStream;
#5 = String #31 // synchronized
#6 = Methodref #32.#33 // java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String ;)V
#7 = クラス #34 // java/lang/Object
#8 = クラス #35 // Demo1
#9 = Utf8 object
#10 = U tf8 Ljava/lang/オブジェクト;
#11 = Utf8 cout
#12 = Utf8 I
#13 = Utf8
#14 = Utf8 ()V
#15 = Utf8コード
#16 = Utf8 LineNumberTable
#17 = Utf8 main
#18 = Utf8 ([Ljava/lang/String;)V
#19 = Utf8 StackMapTable
#20 = クラス#36 // " [Ljava/lang/String;"
#21 = クラス #34 // java/lang/Object
#22 = クラス #37 // java/lang/Throwable
#23 = Utf8 ;
#24 = Utf8 SourceFile
#25 = Utf8 Demo1.java
#26 = NameAndType #13:#14 // "":()V
#27 = NameAndType #9:#10 // object:Ljava/lang/Object;
#28 = NameAndType #11:#12 // cout:I
#29 = クラス #38 // java/lang/System## ＃＃30 = nameandtype＃39：＃40 // out：ljava/io/printstream;
＃31 = utf8同期
＃32 =クラス＃41 // java/io/printStream
＃ 33 = NameAndType #42:#43 // println:(Ljava/lang/String;)V
#34 = Utf8 java/lang/Object
#35 = Utf8 Demo1
#36 = Utf8 [Ljava/lang /String;
#37 = Utf8 java/lang/Throwable
#38 = Utf8 java/lang/System
#39 = Utf8 out
#40 = Utf8 Ljava/io/PrintStream;
#41 = Utf8 java/io/PrintStream
#42 = Utf8 println
#43 = Utf8 (Ljava/lang/String;)V
0: getstatic #2 //从2号常量池中拿到静态变量，压入操作数栈中
3: dup // 操作数栈顶の对象赋值一份
4: ASTORE_1 // 運用番号スタックのデータをローカル変数テーブル No. 1 に保存し、
を使用します。 5: Monitorenter // 解放ロックでロックを開き、同期化されたバイトコード層でもあります。 implement
6: getstatic #3 // 定数プールNo.2からstatic変数を取得し、オペランドスタックにプッシュ
9: iconst_1 iconst_1 // 定数1をオペランドスタックにプッシュ
10: iadd 10: iadd // 消費 2つのオペランドスタックのデータを加算してスタックの先頭にプッシュします
11: putstatic #3 // オペランドスタックの先頭の変数を定数プールNo.に代入します。 3
14: getstatic #4 // 定数プール4番のオブジェクトをオペランドスタックにプッシュ
17: ldc #5 // 定数プール5のシンボルを解析し、文字列定数「synchronized」を取得
19: invokevirtual #6 // println関数実行、演算スタック2個消費
22: ALOAD_1 // ローカル変数テーブル1のデータを演算番号スタックに押し込む
23: Monitorexit // 終了相互ロックの同期実装のバイトコードレベルでもあります。
24: goto 32 // 32 行目にジャンプします。
27：Monitorexit命令で使用されるスタックの上部からAstore_2
29：Monitorexit //例外があるかもしれませんが、ロックをリリースする必要があります。
30: aload_2 ‐ 32 にスローされる例外を受け取るには、 // Function returns

上記はバイトコードの完全な説明です。実際には非常に簡単です。最後に、同期キーワードは、monitorenter およびmonitorexit バイトコード命令に解析され、これら 2 つのバイトコード命令を実行するたびに、mutex オブジェクトが、monitorenter およびmonitorexit バイトコード命令で使用できるようにオペランドスタックにプッシュされます。

したがって、次の記事では、Hotspot ソースコードに移動して、monitorenter およびmonitorexit バイトコード命令の詳細なプロセスを解析します。

Synchronized ロックと ReentrantLock の違い

これは非常に一般的な面接の質問であり、面接でも非常に頻繁に尋ねられます

類似点:

両方はミューテックスロックの実装です。

違い:

Synchronized は JVM の内部実装に基づいており、ReentrantLock は Java レベルで実装されます (ただし、コアReentrantLock のコードは引き続き C コードを呼び出します)。

Synchronized は 1.6 以降で最適化されています。ロックにはいくつかの異なるレベルがあり、スレッドの競合の激しさに応じてロックの強度が増加します (一般にロックアップグレードと呼ばれます)。はシナリオにより適していますが、ReentrantLock はロック強度の選択が少し厳密です。
ReentrantLock はロック強度の選択が若干厳格ですが、公平なロックと不公平なロックのどちらかを選択できますが、Synchronized は不公平なロックのみを選択できます
ReentrantLock の条件付き待機キューは、高度にカスタマイズされた複数のキューを作成できます。 Synchronized の最後にはキューが 1 つだけあります。
ReentrantLock では、ユーザーが手動でロックを開いて手動でロックを解放する必要があります。 Synchronized キーワードの最下層は、バイトコード
によって自動的に実装されます。

以上がJava同期とはの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。