synchronized 和 reentrantlock 的区别

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Synchronized 和 ReentrantLock 的区别

在 Java 并发编程中，synchronized 关键字和 ReentrantLock 类都提供了锁机制来控制多线程对共享资源的访问，以防止并发问题。尽管它们都可以完成相似的任务，但它们之间存在一些关键的区别。

1. 基本概念和使用

Synchronized

  • 内置特性：synchronized 是 Java 语言的关键字，它提供了一种简单的策略来实现线程同步。
  • 使用方式：可以用于方法级别（实例方法或静态方法）或代码块级别。
  • 示例：
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public synchronized void method() {
    // 同步方法
}

public void method() {
    synchronized(this) {
        // 同步代码块
    }
}

ReentrantLock

  • 显式锁：ReentrantLock 是 java.util.concurrent.locks 包中的一个类，提供了比 synchronized 更丰富的锁操作。
  • 使用方式：必须通过代码显式地获取和释放锁。
  • 示例：
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private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public void method() {
    lock.lock();
    try {
        // 受保护的代码
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

2. 功能和灵活性

  • 锁的公平性：ReentrantLock 可以设置为公平锁，意味着等待时间最长的线程会优先获得锁。而 synchronized 不保证公平性。
  • 锁的可中断：ReentrantLock 提供了一种能够响应中断的锁获取操作，即在等待锁的过程中，线程可以被中断。synchronized 不提供这种能力。
  • 尝试获取锁：ReentrantLock 提供了 tryLock() 方法，可以尝试获取锁而不是无限期地等待，这增加了编程灵活性。
  • 条件变量：ReentrantLock 提供了 Condition 类，可以分别唤醒等待的线程，而 synchronized 只能随机唤醒一个线程或唤醒所有线程。

3. 性能

在早期版本的 Java 中，synchronized 的性能通常比 ReentrantLock 差，因为它是重量级的锁。但是，随着 Java 虚拟机 (JVM) 的发展，尤其是自 Java 6 引入了锁优化技术（如偏向锁、轻量级锁和锁消除）之后，synchronized 的性能显著提高，与 ReentrantLock 相比较小了。

4. 锁的选择

  • 简单性：如果需要简单的同步机制，synchronized 是一个不错的选择。
  • 高级功能：如果需要高级功能，如公平性、可中断、定时锁等待或者条件变量，ReentrantLock 可能是更好的选择。

总结

synchronized 和 ReentrantLock 都可以用于线程同步，但 ReentrantLock 提供了更高级的功能和更大的灵活性。随着 JVM 的优化，synchronized 的性能不再是一个大问题。因此，选择哪一个主要取决于具体的使用场景和需求。