synchronized和lock两种锁的比较

本文对比了synchronized关键字与Lock接口在Java并发编程中的不同之处,包括锁的获取与释放机制、可中断等待、锁状态判断等,并探讨了两者的适用场景。

两者区别:

1.首先synchronized是java内置关键字,在jvm层面,Lock是个java类

2.synchronized无法判断是否获取锁的状态,Lock可以判断是否获取到锁 tryLock方法

3.synchronized会自动释放锁(a线程执行完同步代码会释放锁;b线程执行过程中发生异常会释放锁),Lock需在finally中手工释放锁(unlock()方法释放锁),否则容易造成线程死锁

4.用synchronized关键字的两个线程1和线程2,如果当前线程1获得锁,线程2线程等待。如果线程1阻塞,线程2则会一直等待下去,而Lock锁就不一定会等待下去,如果尝试获取不到锁,线程可以不用一直等待就结束了(设置时间范围内未获取到锁执行下面的补偿程序)

5.Lock锁适合大量同步的代码的同步问题,synchronized锁适合代码少量的同步问题

关于等待可中断锁和判断锁状态可参考代码: synchronized与Lock的区别 - 搬砖真累 - 博客园

synchronized底层实现原理及锁优化

synchronized作用

原子性:synchronized保证语句块内操作是原子的

可见性:synchronized保证可见性(通过“在执行unlock之前,必须先把此变量同步回主内存”实现)

有序性:synchronized保证有序性(通过“一个变量在同一时刻只允许一条线程对其进行lock操作”)

synchronized的使用

修饰实例方法,作用于当前实例加锁,进入同步代码前要获得当前实例的锁

修饰静态方法,作用于当前类对象加锁,进入同步代码前要获得当前类对象的锁

修饰代码块,指定加锁对象,对给定对象加锁,进入同步代码库前要获得给定对象的锁。

实现原理:jvm基于进入和退出Monitor对象来实现方法同步和代码块同步

1.synchronized和lock的用法区别

synchronized:在需要同步的对象中加入此控制,synchronized可以加在方法上,也可以加在特定代码块中,括号中表示需要锁的对象。

lock:一般使用ReentrantLock类做为锁。在加锁和解锁处需要通过lock()和unlock()显示指出。所以一般会在finally块中写unlock()以防死锁。

 2.synchronized和lock性能区别

synchronized是托管给JVM执行的,而lock是java写的控制锁的代码。

synchronized原始采用的是CPU悲观锁机制,即线程获得的是独占锁;而Lock用的是乐观锁方式,实现的机制是CAS操作

<think>嗯,用户要求我参考站内引用来介绍JavasynchronizedLock的区别及使用场景。用户在上次对话中已经详细询问过Java机制,这次聚焦在两种核心对比上。 从引用内容看,用户提供的资料已经相当全面。引用[1][2][4][5]都直接对比synchronizedLock的特性,尤其是引用[4]的对比表格非常清晰。我需要整合这些信息,同时结合自己掌握的Java并发知识来组织回答。 用户可能正在准备面试或设计并发程序,需要明确的决策依据。回答应该突出实际场景的选择建议,而不仅是理论差异。注意到引用[5]特别提到“synchronized适合低并发,ReentrantLock适合高并发”这个关键点,这应该是性能维度的核心结论。 在结构上,考虑先展示差异矩阵(参考引用[4]的表格形式),然后分别说明适用场景。对于使用示例,准备用代码片段展示两种的基本用法,特别是Lock必须配合try-finally释放这个易错点(引用[2][4]都强调过)。 用户可能还会关心升级机制(引用[2]提到synchronized的偏向优化)处理(引用[4]提到Lock可中断),这些都需要包含在回答中。最后考虑用流程图形式展示选择策略,帮助用户快速决策。</think>以下是Java中`synchronized`与`Lock`的详细对比及使用场景分析,结合核心引用内容整理: --- ### 一、核心区别对比 | **特性** | **synchronized** | **Lock (ReentrantLock)** | |------------------------|------------------------------------------|-----------------------------------------| | **实现层级** | JVM层面关键字(内置) | Java API接口(`java.util.concurrent.locks`) | | **获取/释放** | 自动获取释放(代码块结束或异常时) | 必须手动调用`lock()``unlock()`[^4] | | **可中断性** | 等待中不可中断 | 支持`lockInterruptibly()`响应中断[^2][^5] | | **公平性** | 仅支持非公平 | 可通过构造参数指定公平/非公平[^2][^4] | | **状态检测** | 无法判断状态 | 可通过`tryLock()`检测是否被占用[^4][^5] | | **绑定条件** | 仅支持单一等待队列 | 支持绑定多个`Condition`实现精准唤醒[^1][^3] | | **性能倾向** | 低竞争场景效率高(JVM自动优化升级)[^5] | 高竞争场景更优(减少线程挂起开销)[^1][^5] | | **粒度** | 方法级或代码块级 | 可灵活控制范围(如跨方法加)[^2] | --- ### 二、使用场景分析 #### 1. **优先选择 `synchronized` 的场景** - **简单同步需求**:如单方法内的临界区保护 ```java public synchronized void add() { count++; // 自动加/释放 } ``` - **低线程竞争环境**:JVM的升级(偏向→轻量级)可减少开销[^5] - **避免死风险**:自动释放机制降低编码失误概率[^4] #### 2. **优先选择 `Lock` 的场景** - **需要高级功能**: - 尝试获取(避免死): ```java if (lock.tryLock(1, TimeUnit.SECONDS)) { // 超时等待 try { /* 操作共享资源 */ } finally { lock.unlock(); } } ``` - 公平性要求:`new ReentrantLock(true)`[^4] - 多条件唤醒: ```java Condition condition = lock.newCondition(); condition.await(); // 精准唤醒特定线程 condition.signal(); ``` - **高并发写场景**:通过减少线程阻塞提升吞吐量[^5] - **跨方法控制**: ```java void methodA() { lock.lock(); try { ... } finally { /* 不在A方法释放 */ } } void methodB() { try { ... } finally { lock.unlock(); } // 在B方法释放 } ``` --- ### 三、底层原理差异 | **维度** | **synchronized** | **ReentrantLock** | |-------------------|--------------------------------------------------|-------------------------------------------| | **实现机制** | 对象头Mark Word + Monitor(JVM底层实现)[^2] | 基于AQS(AbstractQueuedSynchronizer)[^3] | | **升级路径** | 无 → 偏向 → 轻量级 → 重量级[^2] | 无升级概念 | | **重入实现** | 通过计数器递归实现[^3] | 同步状态state计数实现[^3] | > ⚠️ **注意**: > - `synchronized`在JDK6后引入升级,但**重量级不可逆**; > - `Lock`需严格在`finally`中释放,否则会导致死[^4][^5] --- ### 四、典型代码示例 #### 1. `ReentrantReadWriteLock` 读写分离(引用[4]) ```java ReadWriteLock rwLock = new ReentrantReadWriteLock(); // 读操作(共享) rwLock.readLock().lock(); try { // 多线程并发读 } finally { rwLock.readLock().unlock(); } // 写操作(独占) rwLock.writeLock().lock(); try { // 单线程写 } finally { rwLock.writeLock().unlock(); } ``` #### 2. `Lock` 响应中断(引用[5]) ```java Lock lock = new ReentrantLock(); try { lock.lockInterruptibly(); // 可被其他线程中断 try { /* 临界区 */ } finally { lock.unlock(); } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态 } ``` --- ### 五、选型决策流程图 ```mermaid graph TD A[需要同步?] --> B{竞争强度} B -->|低竞争| C[synchronized] B -->|高竞争| D{需高级功能?} D -->|是| E[ReentrantLock] D -->|否| C E --> F[需要读写分离?] F -->|是| G[ReentrantReadWriteLock] F -->|否| E ``` > 📌 **总结原则**: > 1. **简单优先**:无特殊需求时首选`synchronized` > 2. **灵活控制**:需超时、可中断、公平时用`Lock` > 3. **读写分离**:读多写少场景用`ReentrantReadWriteLock`[^4] --- ### 参考资料 [^1]: JavaLocksynchronized的全面对比 [^2]: SynchronizedLock的实现原理及使用场景 [^3]: synchronizedLock深度对比及高级用法 [^4]: synchronizedLock的区别使用示例 [^5]: synchronizedLock的面试题解析
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