lock 和 synchronized 区别?

Java线程安全工具:Lock与Synchronized比较

1. 从功能角度来看,Lock 和 Synchronized 都是 Java 中用来解决线程安全问题的工 具。

2. 从特性来看,

a. Synchronized 是 Java 中的同步关键字,Lock 是 J.U.C 包中提供的接口,这 个接口有很多实现类,其中就包括 ReentrantLock 重入锁。

b. Synchronized 可以通过两种方式来控制锁的粒度,(贴图)

一种是把 synchronized 关键字修饰在方法层面, 另一种是修饰在代码块上,并且我们可以通过 Synchronized 加锁对象的声明周期来控 制锁的作用范围,比如锁对象是静态对象或者类对象,那么这个锁就是全局锁。 如果锁对象是普通实例对象,那这个锁的范围取决于这个实例的声明周期。 Lock 锁的粒度是通过它里面提供的 lock()unlock()方法决定的(贴图),包裹在这两个方法之间的代码能够保证线程安全性。而锁的作用域取决于 Lock 实例的生命周期。

c. Lock 比 Synchronized 的灵活性更高,Lock 可以自主决定什么时候加锁,什么时候释放锁,只需要调用 lock()unlock()这两个方法就行,同时 Lock 还提供了非阻塞的竞争锁方法 tryLock()方法,这个方法通过返回 true/false 来 告诉当前线程是否已经有其他线程正在使用锁。

Synchronized 由于是关键字,所以它无法实现非阻塞竞争锁的方法,另外, Synchronized 锁的释放是被动的,就是当 Synchronized 同步代码块执行完以后或者代码出现异常时才会释放。

d. Lock 提供了公平锁和非公平锁的机制,公平锁是指线程竞争锁资源时,如果 已经有其他线程正在排队等待锁释放,那么当前竞争锁资源的线程无法插队。 而非公平锁,就是不管是否有线程在排队等待锁,它都会尝试去竞争一次锁。 Synchronized 只提供了一种非公平锁的实现。

3. 从性能方面来看,Synchronized 和 Lock 在性能方面相差不大,在实现上会有一 些区别,Synchronized 引入了偏向锁、轻量级锁、重量级锁以及锁升级的方式来优化加锁的性能,而 Lock 中则用到了自旋锁的方式来实现性能优化。

粗略来讲。

4.synchronized 可以给类. 方法. 代码块加锁;而 lock 只能给代码块加锁。

5.synchronized 不需要手动获取锁和释放锁,使用简单,发生异常会自动释放锁,不会造成死锁;而 lock 需要自己加锁和释放锁,如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。

6.通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁,而 synchronized 却无法办到。

<think> 我们正在讨论Java并发中的synchronizedLock(特别是ReentrantLock)的区别。根据引用[1][2][3][4]的信息,我们可以总结如下: 核心区别: 1. 实现层面:synchronizedJava关键字,属于JVM级别的锁;Lock是一个接口(如ReentrantLock),属于API层面的锁。 2. 锁的释放:synchronized在代码块或方法执行结束后会自动释放锁,或者在发生异常时JVM会自动释放锁;Lock必须手动调用unlock()方法释放锁,通常放在finally块中。 3. 可中断性:synchronized不可中断(等待锁的线程会一直等待);Lock可以通过lockInterruptibly()支持中断。 4. 超时机制:synchronized不支持超时;Lock支持tryLock(long time, TimeUnit unit)尝试获取锁,可以设置超时时间。 5. 公平性:synchronized是非公平锁;Lock可以设置为公平锁(在构造时传入true)。 6. 条件变量:synchronized通过Object的wait()/notify()实现一个等待队列;Lock可以创建多个Condition(条件变量),实现多路通知精确唤醒。 7. 锁状态:synchronized无法判断锁状态(是否被占用);Lock可以通过tryLock()尝试获取锁,从而知道锁是否被占用。 8. 性能:在低竞争情况下,synchronized经过优化(锁升级:无锁->偏向锁->轻量级锁->重量级锁)后性能较好;在高竞争情况下,Lock的性能通常更好(因为提供了更细粒度的控制)。 详细对比表格(根据引用[4]整理): | 特性 | synchronized | Lock(ReentrantLock) | |----------------------|--------------------------------------------------|--------------------------------------------------| | 实现方式 | JVM内置,自动管理 | Java接口,需手动控制 | | 锁释放 | 自动释放(代码块/方法结束或异常) | 需手动调用unlock()(必须写在finally块中) | | 可中断性 | 不可中断 | 支持lockInterruptibly()响应中断 | | 超时机制 | 不支持 | 支持tryLock(timeout, unit) | | 公平性 | 仅非公平锁 | 可配置公平锁/非公平锁 | | 条件变量 | 单一等待队列(wait()/notify()) | 支持多个Condition(精细控制线程唤醒) | | 锁状态检测 | 无法判断 | 可通过tryLock()检测 | | 性能(低竞争) | 优化后(锁升级)性能佳 | 略低于synchronized(因为需要显式操作) | | 性能(高竞争) | 可能较差(重量级锁) | 更好(细粒度控制减少竞争) | | 代码复杂度 | 简单易用 | 相对复杂,需注意避免死锁 | 使用场景建议: - 简单同步场景:使用synchronized,代码简洁,不易出错。 - 复杂同步场景:如需要可中断、超时、公平锁、多个条件变量等,使用Lock。 注意事项(Lock使用): - 必须手动释放锁,否则会导致死锁。 - 使用tryLock()可以避免死锁(例如,尝试获取多个锁时,若其中一个锁获取失败,则可以释放已获得的锁)。 根据引用[3]:在Java1.5中,synchronized是性能低效的,但经过后续版本优化(如锁升级),性能已经大幅提升,尤其在低竞争场景下与Lock差距不大。但在高竞争场景下,Lock的细粒度控制可能带来更好的性能。 下面提供一个使用ReentrantLock的示例,展示如何手动加锁释放锁,以及使用tryLock: ```java import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class LockExample { private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); private int count = 0; public void increment() { lock.lock(); // 获取锁 try { count++; } finally { lock.unlock(); // 确保锁释放 } } public void tryLockExample() { if (lock.tryLock()) { // 尝试获取锁,成功返回true try { // 操作共享资源 System.out.println("获取到锁,执行操作"); } finally { lock.unlock(); } } else { System.out.println("未获取到锁,执行其他操作"); } } } ``` 相关问题: 1. 在什么情况下应该选择synchronized而不是Lock? 2. 如何使用ReentrantLock的Condition实现多个条件的等待唤醒? 3. 请解释synchronized的锁升级过程(偏向锁、轻量级锁、重量级锁)? 4. 为什么在高竞争场景下Lock通常比synchronized性能更好? 5. 使用Lock时忘记在finally中释放锁可能会导致什么后果? 请根据上述总结示例回答用户的问题:JavasynchronizedLock区别。 </think> ### JavasynchronizedLock区别详解 在Java并发编程中,`synchronized``Lock`(以`ReentrantLock`为代表)都是实现线程同步的关键机制,但它们在实现方式使用场景上有显著差异。以下是核心区别对比: #### 1. **实现层面** | 特性 | synchronized | Lock(ReentrantLock) | |------------------|------------------------------------------|-----------------------------------------| | **本质** | Java关键字,JVM内置锁 | Java接口(`java.util.concurrent.locks`)| | **锁释放** | 自动释放(代码块结束/异常)[^1] | 需手动调用`unlock()`(必须配合`finally`)| | **底层机制** | 通过对象监视器(Monitor)实现 | 基于AQS(AbstractQueuedSynchronizer) | #### 2. **功能特性** ```java // synchronized示例 public synchronized void syncMethod() { // 同步代码块(自动释放) } // Lock示例 private final Lock lock = new ReentrantLock(); public void lockMethod() { lock.lock(); try { // 同步代码块 } finally { lock.unlock(); // 必须手动释放 } } ``` | 特性 | synchronized | Lock(ReentrantLock) | |--------------------|--------------------------------|------------------------------------------------| | **可中断性** | ❌ 等待时不可中断 | ✅ `lockInterruptibly()`支持中断[^4] | | **超时机制** | ❌ 不支持 | ✅ `tryLock(timeout, unit)`支持超时获取[^1] | | **公平锁** | ❌ 仅非公平锁 | ✅ 可配置公平锁(`new ReentrantLock(true)`)[^2]| | **条件变量** | ❌ 单一等待队列(`wait()`/`notify()`) | ✅ 支持多`Condition`(精细唤醒)[^4] | | **锁状态检测** | ❌ 无法判断 | ✅ `tryLock()`可检测锁状态[^4] | #### 3. **性能对比** | 场景 | synchronized | Lock(ReentrantLock) | |--------------------|--------------------------------------------|------------------------------------------------| | **低竞争环境** | ✅ JDK6后优化(锁升级机制),性能佳[^3] | ⚠️ 轻微开销(需手动管理) | | **高竞争环境** | ⚠️ 可能退化为重量级锁 | ✅ 细粒度控制,吞吐量更高[^4] | | **锁升级过程** | 无锁→偏向锁→轻量级锁→重量级锁[^3] | ❌ 无锁升级机制 | #### 4. **使用复杂度** - **synchronized** 代码简洁,不易出错(自动管理锁)[^1] 适用于简单同步场景(如单方法同步) - **Lock** 需显式管理锁,避免死锁需严格遵循`try-finally`模式[^2] 适合复杂场景(如超时控制、条件队列、公平锁) #### 5. **适用场景建议** - 选 **`synchronized`** 当: - 需要简单同步且代码可读性优先 - 同步范围小(如单个方法) - 低线程竞争环境 - 选 **`Lock`** 当: - 需超时获取锁(避免死锁) - 要求公平锁或精细线程唤醒 - 高并发场景(如线程池任务调度) - 需尝试获取锁(`tryLock()`)[^4] > **关键结论**: > - JDK6后`synchronized`优化显著,多数场景性能接近`Lock`[^3] > - `Lock`通过细粒度控制,在复杂场景提供更灵活的同步方案[^4] > - **锁释放安全性**:`Lock`需手动释放,遗漏会导致死锁;`synchronized`自动释放更安全[^2]
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