JAVA中native方法与synchronized 关键字

native , synchronized

JAVA中native方法
@与羊共舞的狼

Java不是完美的，Java的不足除了体现在运行速度上要比传统的c++慢许多之外，Java无法直接访问到操

作系统底层（如系统硬件等)，为此Java使用native方法来扩展Java程序的功能。
　　可以将native方法比作Java程序同Ｃ程序的接口，其实现步骤：
　　１、在Java中声明native()方法，然后编译；
　　２、用javah产生一个.h文件；
　　３、写一个.cpp文件实现native导出方法，其中需要包含第二步产生的.h文件（注意其中又包含了

jdk带的jni.h文件）；
　　４、将第三步的.cpp文件编译成动态链接库文件；
　　５、在Java中用System.loadLibrary()方法加载第四步产生的动态链接库文件，这个native()方法就

可以在Java中被访问了。

JAVA本地方法适用的情况 1.为了使用底层的主机平台的某个特性，而这个特性不能通过JAVA api访问

为了访问一个老的系统或者使用一个已有的库，而这个系统或这个库不是用JAVA编写的

为了加快程序的性能，而将一段时间敏感的代码作为本地方法实现。

首先写好JAVA文件

package com.hode.hodeframework.modelupdate;

public class CheckFile
{
public native void displayHelloWorld();

static
{
System.loadLibrary("test");
}

public static void main(String[] args) {
new CheckFile().displayHelloWorld();
}
}
然后根据写好的文件编译成CLASS文件
然后在classes或bin之类的class根目录下执行javah -jni

com.hode.hodeframework.modelupdate.CheckFile，
就会在根目录下得到一个com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile.h的文件
然后根据头文件的内容编写com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile.c文件
#include "CheckFile.h"
#include
#include

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile_displayHelloWorld

(JNIEnv *env, jobject obj)
{
printf("Hello world!n");
return;
}
之后编译生成DLL文件如“test.dll”，名称与System.loadLibrary("test")中的名称一致
vc的编译方法：cl -I%java_home%include -I%java_home%includewin32 -LD

com_hode_hodeframework_modelupdate_CheckFile.c -Fetest.dll
最后在运行时加参数-Djava.library.path=[dll存放的路径]

********************************************************************************************

synchronized 关键字，它包括两种用法：synchronized 方法和 synchronized 块。
1. synchronized 方法：通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized 方法。如：
public synchronized void accessVal(int newVal);
synchronized 方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized 方法都必须

获得调用该方法的类实例的锁方能执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法

返回时才将锁释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对

于每一个类实例，其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只

有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员

变量的方法均被声明为 synchronized）。
在 Java 中，不光是类实例，每一个类也对应一把锁，这样我们也可将类的静态成员函数声明为

synchronized ，以控制其对类的静态成员变量的访问。
synchronized 方法的缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率，典型地，若将线

程类的方法 run() 声明为 synchronized ，由于在线程的整个生命期内它一直在运行，因此将导致它对

本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。当然我们可以通过将访问类成员变量的代码放到专

门的方法中，将其声明为 synchronized ，并在主方法中调用来解决这一问题，但是 Java 为我们提供了

更好的解决办法，那就是 synchronized 块。
2. synchronized 块：通过 synchronized关键字来声明synchronized 块。语法如下：
synchronized(syncObject) {
//允许访问控制的代码
}
synchronized 块是这样一个代码块，其中的代码必须获得对象 syncObject （如前所述，可以是类实例

或类）的锁方能执行，具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活

性较高。

对synchronized(this)的一些理解（很细致，感谢作者！）

一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能

有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。

二、然而，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该

object中的非synchronized(this)同步代码块。

三、尤其关键的是，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，其他线程对object

中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。

四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说，当一个线程访问object的一个synchronized(this)

同步代码块时，它就获得了这个object的对象锁。结果，其它线程对该object对象所有同步代码部分的访

问都被暂时阻塞。

五、以上规则对其它对象锁同样适用.

举例说明：
一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能

有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。

package ths;

public class Thread1 implements Runnable {
public void run() {
synchronized(this) {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " synchronized loop " + i);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread1 t1 = new Thread1();
Thread ta = new Thread(t1, "A");
Thread tb = new Thread(t1, "B");
ta.start();
tb.start();
}
}

结果：
A synchronized loop 0
A synchronized loop 1
A synchronized loop 2
A synchronized loop 3
A synchronized loop 4
B synchronized loop 0
B synchronized loop 1
B synchronized loop 2
B synchronized loop 3
B synchronized loop 4

二、然而，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该

object中的非synchronized(this)同步代码块。

package ths;

public class Thread2 {
public void m4t1() {
synchronized(this) {
int i = 5;
while( i-- > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException ie) {
}
}
}
}
public void m4t2() {
int i = 5;
while( i-- > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException ie) {
}
}
}
public static void main(String[] args) {
final Thread2 myt2 = new Thread2();
Thread t1 = new Thread(
new Runnable() {
public void run() {
myt2.m4t1();
}
}, "t1"
);
Thread t2 = new Thread(
new Runnable() {
public void run() {
myt2.m4t2();
}
}, "t2"
);
t1.start();
t2.start();
}
}

结果：
t1 : 4
t2 : 4
t1 : 3
t2 : 3
t1 : 2
t2 : 2
t1 : 1
t2 : 1
t1 : 0
t2 : 0

三、尤其关键的是，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，其他线程对object

中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。

//修改Thread2.m4t2()方法：
public void m4t2() {
synchronized(this) {
int i = 5;
while( i-- > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException ie) {
}
}
}

}

结果：

t1 : 4
t1 : 3
t1 : 2
t1 : 1
t1 : 0
t2 : 4
t2 : 3
t2 : 2
t2 : 1
t2 : 0

四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说，当一个线程访问object的一个synchronized(this)

同步代码块时，它就获得了这个object的对象锁。结果，其它线程对该object对象所有同步代码部分的访

问都被暂时阻塞。

//修改Thread2.m4t2()方法如下：

public synchronized void m4t2() {
int i = 5;
while( i-- > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException ie) {
}
}
}

结果：
t1 : 4
t1 : 3
t1 : 2
t1 : 1
t1 : 0
t2 : 4
t2 : 3
t2 : 2
t2 : 1
t2 : 0

五、以上规则对其它对象锁同样适用:

package ths;

public class Thread3 {
class Inner {
private void m4t1() {
int i = 5;
while(i-- > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : Inner.m4t1()=" + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch(InterruptedException ie) {
}
}
}
private void m4t2() {
int i = 5;
while(i-- > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : Inner.m4t2()=" + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch(InterruptedException ie) {
}
}
}
}
private void m4t1(Inner inner) {
synchronized(inner) { //使用对象锁
inner.m4t1();
}
}
private void m4t2(Inner inner) {
inner.m4t2();
}
public static void main(String[] args) {
final Thread3 myt3 = new Thread3();
final Inner inner = myt3.new Inner();
Thread t1 = new Thread(
new Runnable() {
public void run() {
myt3.m4t1(inner);
}
}, "t1"
);
Thread t2 = new Thread(
new Runnable() {
public void run() {
myt3.m4t2(inner);
}
}, "t2"
);
t1.start();
t2.start();
}
}

结果：

尽管线程t1获得了对Inner的对象锁，但由于线程t2访问的是同一个Inner中的非同步部分。所以两个线程

互不干扰。

t1 : Inner.m4t1()=4
t2 : Inner.m4t2()=4
t1 : Inner.m4t1()=3
t2 : Inner.m4t2()=3
t1 : Inner.m4t1()=2
t2 : Inner.m4t2()=2
t1 : Inner.m4t1()=1
t2 : Inner.m4t2()=1
t1 : Inner.m4t1()=0
t2 : Inner.m4t2()=0

现在在Inner.m4t2()前面加上synchronized：

private synchronized void m4t2() {
int i = 5;
while(i-- > 0) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : Inner.m4t2()=" + i);
try {
Thread.sleep(500);
} catch(InterruptedException ie) {
}
}
}

结果：

尽管线程t1与t2访问了同一个Inner对象中两个毫不相关的部分,但因为t1先获得了对Inner的对象锁，所

以t2对Inner.m4t2()的访问也被阻塞，因为m4t2()是Inner中的一个同步方法。

t1 : Inner.m4t1()=4
t1 : Inner.m4t1()=3
t1 : Inner.m4t1()=2
t1 : Inner.m4t1()=1
t1 : Inner.m4t1()=0
t2 : Inner.m4t2()=4
t2 : Inner.m4t2()=3
t2 : Inner.m4t2()=2
t2 : Inner.m4t2()=1
t2 : Inner.m4t2()=0

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2。 Java线程及同步（synchronized）样例代码

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.text.SimpleDateFORMat;

public class TestThread extends Thread
{
private static Integer threadCounterLock; //用于同步，防止数据被写乱
private static int threadCount; //本类的线程计数器

static
{
threadCount = 0;
threadCounterLock = new Integer(0);
}

public TestThread()
{
super();
}

public synchronized static void incThreadCount()
{
threadCount++;
System.out.println("thread count after enter: " + threadCount);
}

public synchronized static void decThreadCount()
{
threadCount--;
System.out.println("thread count after leave: " + threadCount);
}

public void run()
{
synchronized(threadCounterLock) //同步
{
threadCount++;
System.out.println("thread count after enter: " + threadCount);
}

//incThreadCount(); //和上面的语句块是等价的

final long nSleepMilliSecs = 1000; //循环中的休眠时间

long nCurrentTime = System.currentTimeMillis();
long nEndTime = nCurrentTime + 30000; //运行截止时间
SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

try
{
while (nCurrentTime < nEndTime)
{
nCurrentTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Thread " + this.hashCode() + ", current time: " +

simpleDateFormat.format(new Date(nCurrentTime)));

try
{
sleep(nSleepMilliSecs);
}
catch(InterruptedException ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
finally
{
synchronized(threadCounterLock) //同步
{
threadCount--;
System.out.println("thread count after leave: " + threadCount);
}

//decThreadCount(); //和上面的语句块是等价的
}
}

public static void main(String[] args)
{
TestThread[] testThread = new TestThread[2];
for (int i=0; i{
testThread[i] = new TestThread();
testThread[i].start();
}
}
}

同步就是简单的说我用的时候你不能用，大家用的要是一样的就这样！
比如说有只苹果很好吃，我拉起来咬一口，放下，你再拉起咬一口，这就同步了，要是大家一起咬，呵呵

，那就结婚吧，婚礼上常能看到这个，也不怕咬着嘴，嘻嘻嘻！

举个例子，现在有个类，类中有一个私有成员一个苹果，两个方法一个看，一个吃。
现在不同步，我一“看”，哈哈一个苹果，我“吃”四分之一了
你一“看”，哈哈一个苹果，也“吃”四分之一了。
可能的情况就是都是看到一个苹果但我的吃方法用在你的之前，所以可能你只能吃到3/4的1/4也就是3/16

个而不是1/4个苹果了。
现在加入同步锁，我在吃的时候你看被锁，等吃完了，你再看，啊3/4个苹果，吃1/3好了了，就这样！