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Tengo una instancia de un Objeto y llamo a un método synchronized de esa instancia desde un hilo.

Mientras se está ejecutando ese método, ¿pueden otros hilos acceder a esa misma instancia?

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2 respuestas 2

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La respuesta sencilla y directa es que, ejecutar un método synchronized no es en sí una garantía que otros hilos no puedan acceder a miembros o ejecutar métodos del objeto.

Explicación más detallada

Garantías al ejecutar un método synchronized:

  • Mientras se ejecute un método synchronized de instancia llamado M, ningún otro hilo puede ejecutar:
    1. código que esté "protegido" por un bloque synchronized(obj) { ... } [1] donde obj es una referencia a la misma instancia a la que pertenece el método M.
    2. el mismo método M o cualquier otro método synchronized de instancia que pertenezca a la misma instancia.
  • Mientras se ejecute un método synchronized de clase o estático llamado M, ningún otro hilo puede ejecutar:
    1. código que esté "protegido" por un bloque synchronized(A.class) { ... } [1] donde A es la clase que define el método M.
    2. el mismo método M o cualquier otro método synchronized de clase o estático que pertenezca a la misma clase A.

O, generalizando lo antedicho, mientras ejecutes algún código "protegido" por un bloque synchronized(obj1) { ... } [1] [2], ningún otro hilo puede ejecutar el mismo código o cualquier otro código protegido por un bloque synchronized(obj2) { ... } [2] donde obj1 y obj2 son referencias al mismo objeto.

Volviendo a la pregunta, esto signfica que mientras estés ejecutando un método synchronized para una instancia x, no hay nada que impida que otros hilos accedan a miembros o ejecuten métodos de x que no estén protegidos por un bloque synchronized(x) [1] [2].

Demostraciones

Por ejemplo, aquí tenemos un código con 2 hilos que ambos tratan de ejecutar simultáneamente métodos synchronized distintos de una misma instancia:

class Rextester
{  
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        Compartido compartido = new Compartido();
        new Thread(() -> compartido.m1()).start();
        Thread.sleep(10);
        new Thread(() -> compartido.m2()).start();
    }

    private static class Compartido {
        public synchronized void m1() {
            logLlamada("m1");
        }

        public synchronized void m2() {
            logLlamada("m2");
        }

        private void logLlamada(String methodName) {
            System.out.printf("%s - entrada%n", methodName);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch(InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.printf("%s - salida%n", methodName);
        }
    }
}

Debido a que los 2 métodos m1 y m2 están synchronized y son de la misma instancia, el segundo hilo espera que la ejecución de m1 termine antes de ejecutar m2, como lo demuestra el resultado:

m1 - entrada
m1 - salida
m2 - entrada
m2 - salida

Demo

En contraste, si modificamos el código y le quitamos el modificador synchronized al método m2:

class Rextester
{  
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        Compartido compartido = new Compartido();
        new Thread(() -> compartido.m1()).start();
        Thread.sleep(10);
        new Thread(() -> compartido.m2()).start();
    }

    private static class Compartido {
        public synchronized void m1() {
            logLlamada("m1");
        }

        public void m2() { // no synchronized
            logLlamada("m2");
        }

        private void logLlamada(String methodName) {
            System.out.printf("%s - entrada%n", methodName);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch(InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.printf("%s - salida%n", methodName);
        }
    }
}

... entonces notamos que, aunque m1 es synchronized, esto no impide que el segundo hilo pueda ejecutar m2 simultáneamente, como lo demuestra el resultado:

m1 - entrada
m2 - entrada
m1 - salida
m2 - salida

Demo


[1] Cuando uso la expresión código "protegido" por un bloque synchronized(obj) { ... }, me refiero a que el código lógicamente (en la pila de llamadas) queda dentro del bloque synchronized(obj) { ... } al momento de ejecutarse.

[2] Un método synchronized de instancia es equivalente a un método "normal" de instancia con un bloque synchronized(this) { ... }. Y un método synchronized estático es equivalente a un método "normal" estático con un bloque synchronized(A.class) { ... } donde A es la clase que define el método estático.

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  • El tema es más complicado de lo que parece a simple vista. Lo siguiente es incorrecto : "Mientras se ejecute un método synchronized de instancia llamado M, ningún otro hilo puede ejecutar: código que esté rodeado por un bloque synchronized(obj) { ... } donde obj es una referencia a la misma instancia a la que pertenece el método M." Commented el 13 ene. 2017 a las 8:42
  • Hola José. Es cierto que es un tema complicado. Por eso traté de ser muy cuidadoso con los términos que usé. ¿Puedes explicar lo que te parece incorrecto con esa sentencia?
    – sstan
    Commented el 13 ene. 2017 a las 11:40
  • He añadido a mi respuesta un ejemplo que contradice esa sentencia. Commented el 13 ene. 2017 a las 12:34
  • Jeje, de acuerdo. "rodeado" no era el término adecuado. Lo cambié por "protegido" ya que, como lo demostrastes, es posible "rodear" un código dentro de un bloque synchronized sin que ese código le pertenezca lógicamente a ese bloque.
    – sstan
    Commented el 13 ene. 2017 a las 13:21
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SÍ, pueden acceder otros hilos.

Un hilo puede acceder a un Objeto con independencia de que otro hilo haya ejecutado un método synchronized de ese objeto.

El siguiente programa lo demuestra:

public class SynchronizedTest {
    static volatile boolean bloqueado = false;
    static final ObjetoBloqueado objBloqueado = new ObjetoBloqueado();

    public static void main(String[] args) {
        // Crear un objeto Bloqueador.
        Bloqueador bloqueador = new Bloqueador();
        // Lanzarlo
        bloqueador.start();
        // Esperar a que el thread bloqueador haya llamado al 
        //método synchronized
        while( !bloqueado )
            Thread.yield();
        // Modificar el objeto bloqueado.
        objBloqueado.n = 20;
        // Imprimirlo para ver que si hemos podido modificarlo pese a estar
        //bloqueado
        System.out.println( objBloqueado.n );

        System.exit(0);
    }

    static class ObjetoBloqueado
    {
        public volatile int n;
        public synchronized void bloquea()
        {
            // Asignar un valor en el objeto bloqueado.
            n = 10;
            // Marcar que el objeto está bloqueado.
            SynchronizedTest.bloqueado = true;
            while(true)
                Thread.yield();
        }
    }

    static class Bloqueador extends Thread {
        @Override
        public void run()
        {
            SynchronizedTest.objBloqueado.bloquea();
        }
    }
}

En este programa creamos un hilo de clase Bloqueador el cual llama al método bloquea, que es un método synchronized del objeto Synchronized.objBloqueado. Este método no termina nunca.

Mientras el thread principal espera a que se haya ejecutado este método synchronized. Y despues intenta acceder al objeto SynchronizedTest.objBloqueado, lo cual puede hacer sin problemas. ¡Incluso puede modificarlo!

Más aún. Mientras se ejecute un método synchronized de instancia llamado M, algún otro hilo puede ejecutar código que esté rodeado por un bloque synchronized(obj) { ... } donde obj es una referencia a la misma instancia a la que pertenece el método M.

El siguiente programa lo demuestra:

class SynchronizedTest 
{  
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        Compartido compartido = new Compartido();
        Aplicador ap;
        synchronized (compartido) {
            ap = new Aplicador() {
                public void func()
                {
                    compartido.logLlamada("func");
                }
            };
        }
        new Thread(() -> compartido.m1()).start();
        Thread.sleep(10);
        new Thread(() -> compartido.m2()).start();
        Thread.sleep(10);
        ap.func();
    }

    private static class Compartido {
        public synchronized void m1() {
            logLlamada("m1");
        }

        public synchronized void m2() {
            logLlamada("m2");
        }

        private void logLlamada(String methodName) {
            System.out.printf("%s - entrada%n", methodName);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch(InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            System.out.printf("%s - salida%n", methodName);
        }
    }

    public interface Aplicador {
        void func();
    }
}

El código de func está rodeado por un bloque synchronized(compartido) donde compartido es una referencia a la misma instancia a la que pertenecen los métodos m1 y m2. Pese a eso func se puede ejecutar simultáneamente a m1 y/o m2. La salida es :

m1 - entrada
func - entrada
m1 - salida
m2 - entrada
func - salida
m2 - salida

No basta con que el código esté rodeado por un bloque synchronized. Aún así puede haber dentro código, en el ejemplo anterior es código de una clase anónima definida dentro de ese bloque, que no está sometido al synchronized que le rodea.

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