java - 多线程环境中具有静态引用/对象的同步块(synchronized block)

Question

虽然这个问题可能会在SO上被问几次(主要以 this 与 Synchronized block 中的 Bar.clas 的形式)，但我不清楚类的静态引用/对象的同步(第三个示例) )这个问题。请看下面的 Java 示例:

1. 示例#1 - synchronized阻止 this关键字

   公共(public)类 Bar 实现 Runnable {

   @Override
   public void run() {
       objectLock();
   }
   
   public void objectLock() {
   
       synchronized(this) {
           System.out.println(Thread.currentThread().getName());
           System.out.println("synchronized block " + Thread.currentThread().getName());
           System.out.println("synchronized block " + Thread.currentThread().getName() + " end");
       }
   }
   
   public static void main(String[] args) {
       Bar b1 = new Bar();
       Thread t1 = new Thread(b1);
       Thread t2 = new Thread(b1);
       Thread t3 = new Thread(b1);
   
       Bar b2 = new Bar();
       Thread t4 = new Thread(b2);
       Thread t5 = new Thread(b2);
       Thread t6 = new Thread(b2);
   
       t1.setName("t1");
       t2.setName("t2");
       t3.setName("t3");
       t4.setName("t4");
       t5.setName("t5");
       t6.setName("t6");
   
   
       t1.start();
       t2.start();
       t3.start();
   
       t4.start();
       t5.start();
       t6.start();
   
   }
   

   }

结果:当任何来自 t1,t2,t3 的线程时通过同步块(synchronized block)获取锁(例如t1获取)，然后t2和t3将处于阻塞状态，但同时其他线程t4 , t5和t6允许同时执行。

示例#2 - synchronized阻止 Bar.class

公共(public)类 Bar 实现 Runnable {

    @Override
    public void run() {
        objectLock();
    }

    public void objectLock() {

        synchronized(Bar.class) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            System.out.println("synchronized block " + Thread.currentThread().getName());
            System.out.println("synchronized block " + Thread.currentThread().getName() + " end");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Bar b1 = new Bar();
        Thread t1 = new Thread(b1);
        Thread t2 = new Thread(b1);
        Thread t3 = new Thread(b1);

        Bar b2 = new Bar();
        Thread t4 = new Thread(b2);
        Thread t5 = new Thread(b2);
        Thread t6 = new Thread(b2);

        t1.setName("t1");
        t2.setName("t2");
        t3.setName("t3");
        t4.setName("t4");
        t5.setName("t5");
        t6.setName("t6");


        t1.start();
        t2.start();
        t3.start();

        t4.start();
        t5.start();
        t6.start();

    }
}

结果: Bar 的任何实例中只有一个线程类，将获取锁(例如 t1 获取锁)，并且所有其他线程( t2,t3...t6 )将被阻塞，直到 t1释放锁。

示例#3 - synchronized阻止 static 引用/对象

公共(public)类 Bar 实现 Runnable {

private static  Integer NUM=new Integer(5);

@Override
public void run() {
    objectLock();
}

public void objectLock() {

    synchronized(NUM) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        System.out.println(NUM++);
        System.out.println("synchronized block " + Thread.currentThread().getName());
        System.out.println("synchronized block " + Thread.currentThread().getName() + " end");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    Bar b1 = new Bar();
    Thread t1 = new Thread(b1);
    Thread t2 = new Thread(b1);
    Thread t3 = new Thread(b1);

    Bar b2 = new Bar();
    Thread t4 = new Thread(b2);
    Thread t5 = new Thread(b2);
    Thread t6 = new Thread(b2);

    t1.setName("t1");
    t2.setName("t2");
    t3.setName("t3");
    t4.setName("t4");
    t5.setName("t5");
    t6.setName("t6");


    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();

    t4.start();
    t5.start();
    t6.start();

}

}

问题:

1. 使用 static 会产生什么效果？ synchronized 中的引用/对象 block (如示例#3)

2. 在 synchronized 中使用非静态引用/对象会产生什么效果？阻止。

3. 静态引用 NUM 也是如此在同步块(synchronized block)( synchronized(NUM) )中相当于 synchronized(Bar.class) ？

Answer 1

在同步块(synchronized block)中使用静态引用/对象会产生什么效果(如示例#3)

静态对象在线程之间共享，因此当一个线程获取锁时，所有线程都会阻塞。 这意味着如果 t1 在同步块(synchronized block)内，则 t2、t3、...、t6 会被阻塞。

但是您提供的代码中有一个技巧。 NUM++ 这将创建一个新的 NUM 对象，因为 Integer 类是不可变的。那么会发生什么，假设 t1 获取锁并进入同步块(synchronized block)。现在，t1 执行 NUM++。现在可能会发生很多情况。

1. 如果在执行 Num++ 之前另一个线程被阻塞，则该线程将保持阻塞状态，直到 t1 退出同步块(synchronized block)。
2. 如果线程没有被阻塞(比如 t2)并且 Num++ 由 t1 执行，那么 t2 将不会阻塞，因为 Num 现在是一个新的 Integer。因此锁是不同的t2 进入为新 Integer 获取锁的 block 。

所有线程都可能发生同样的故事。 事实上，所有线程同时处于同步块(synchronized block)中是可能的。

在同步块(synchronized block)中使用非静态引用/对象会产生什么效果。

假设 Bar 类的实例之间不共享非静态对象，则同步块(synchronized block)中只能有 t1、t2、t3 一个线程。 t4、t5、t6 类似。但是，如果它是共享的，则与静态对象具有相同的效果。

同步块(synchronized block)中的静态引用 NUM (synchronized(NUM)) 是否等同于 synchronized(Bar.class) ？

如果你不按照我在第一个问题的答案中解释的那样更改 NUM