synchronized和ReentrantLock

        线程安全是一个多线程环境下正确性的概念，也就是保证多线程环境下共享的、可修改的状态的正确性，这里的状态反映在程序中其实可以看作是数据。

        线程安全需要保证几个基本特性：

• 原子性，简单说就是相关操作不会中途被其他线程干扰，一般通过同步机制实现。
• 可见性，是一个线程修改了某个共享变量，其状态能够立即被其他线程知晓，通常被解释为将线程本地状态反映到主内存上，volatile 就是负责保证可见性的。
• 有序性，是保证线程内串行语义，避免指令重排等。.

ReentrantLock

        可重入锁表示当一个线程试图获取一个它已经获取的锁时，这个获取动作就自动成功，这是对锁获取粒度的一个概念，也就是锁的持有是以线程为单位而不是基于调用次数。Java 锁实现强调再入性是为了和 pthread 的行为进行区分。

        再入锁可以设置公平性（fairness），我们可在创建再入锁时选择是否是公平的。

 ReentrantLock fairLock = new ReentrantLock(true);

        这里所谓的公平性是指在竞争场景中，当公平性为真时，会倾向于将锁赋予等待时间最久的线程。公平性是减少线程“饥饿”（个别线程长期等待锁，但始终无法获取）情况发生的一个办法。

        如果使用 synchronized，我们根本无法进行公平性的选择，其永远是不公平的，这也是主流操作系统线程调度的选择。

        ReentrantLock 相比 synchronized，因为可以像普通对象一样使用，所以可以利用其提供的各种便利方法，进行精细的同步操作，甚至是实现 synchronized 难以表达的用例，如：

• 带超时的获取锁尝试。
• 可以判断是否有线程，或者某个特定线程，在排队等待获取锁。
• 可以响应中断请求。

synchronized

        synchronized 代码块是由一对儿 monitorenter/monitorexit 指令实现的，Monitor 对象是同步的基本实现单元。三种不同的 Monitor 实现，也就是常说的三种不同的锁：偏斜锁（Biased Locking）、轻量级锁和重量级锁。

        当没有竞争出现时，默认会使用偏斜锁。JVM 会利用 CAS 操作（compare and swap），在对象头上的 Mark Word 部分设置线程 ID，以表示这个对象偏向于当前线程，所以并不涉及真正的互斥锁。这样做的假设是基于在很多应用场景中，大部分对象生命周期中最多会被一个线程锁定，使用偏斜锁可以降低无竞争开销。

        如果有另外的线程试图锁定某个已经被偏斜过的对象，JVM 就需要撤销（revoke）偏斜锁，并切换到轻量级锁实现。轻量级锁依赖 CAS 操作 Mark Word 来试图获取锁，如果重试成功，就使用普通的轻量级锁；否则，进一步升级为重量级锁。

        当 JVM 进入安全点（SafePoint）的时候，会检查是否有闲置的 Monitor，然后试图进行降级。

两者的共同点

1. 都是用来协调多线程对共享对象、变量的访问

2. 都是可重入锁，同一线程可以多次获得同一个锁

3. 都保证了可见性和互斥性

两者的不同点

• ReentrantLock显示的获得、释放锁，synchronized隐式获得释放锁
• sychronized是一个关键字，是JVM层面的锁，ReentrantLock是一个类，是API层面的锁。
• 底层实现不一样， synchronized是同步阻塞，使用的是悲观并发策略，lock是同步非阻塞，采用的是乐观并发策略
• synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁。
• Sychronized是非公平锁，ReentrantLock可以选择公平锁和非公平锁。
• ReentrantLock可响应中断、可轮回，synchronized是不可以响应中断的，为处理锁的不可用性提供了更高的灵活性
• Synchronized有一个锁升级的过程。
• ReentrantLock可支持选择性唤醒通知
• 通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。