Java 并发编程：synchronized 与 Lock 的区别_java中synchronized和lock的区别-优快云博客

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Java 并发编程：synchronized 与 Lock 的深度对比

在 Java 多线程编程中，同步机制是保证线程安全的核心手段。synchronized 关键字和 Lock 接口是实现线程同步的两种主要方式，二者在设计理念、功能特性和使用场景上存在显著差异。本文将深入探讨它们的区别，并通过代码示例说明适用场景。

一、实现原理对比

1. synchronized

关键字特性
synchronized 是 Java 语言层面的原生支持，属于 隐式锁。编译器会在代码块前后自动插入加锁（monitorenter）和解锁（monitorexit）指令。
JVM 监控机制
通过对象头的 Mark Word 实现锁状态记录，支持 偏向锁、轻量级锁、重量级锁 的锁升级机制（JDK 6+优化）。

// 示例：synchronized 修饰代码块
public void syncMethod() {
    synchronized (this) {
        // 临界区代码
    }
}

2. Lock

API 接口
Lock 是 java.util.concurrent.locks 包中的接口（如 ReentrantLock），属于 显式锁，需要手动调用 lock() 和 unlock()。
AQS 实现
基于 AbstractQueuedSynchronizer（AQS） 队列同步器，通过 CAS 操作和 CLH 队列管理线程竞争。

// 示例：Lock 基本用法
Lock lock = new ReentrantLock();
public void lockMethod() {
    lock.lock();
    try {
        // 临界区代码
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

二、功能特性对比

1. 锁的获取方式

特性	synchronized	Lock
阻塞机制	不可中断等待	支持 `lockInterruptibly()`
超时获取	不支持	支持 `tryLock(long, TimeUnit)`
公平性	非公平锁（默认）	可配置公平锁（`ReentrantLock(true)`）

2. 锁的灵活性

synchronized
锁的释放由 JVM 自动管理，但无法跨方法释放锁。
Lock
提供更细粒度的控制（如条件变量 Condition），可通过 newCondition() 实现多条件等待队列。

// 示例：Condition 实现精准唤醒
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();

public void await() throws InterruptedException {
    lock.lock();
    try {
        condition.await(); // 释放锁并等待
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

public void signal() {
    lock.lock();
    try {
        condition.signal(); // 唤醒等待线程
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

三、性能差异

1. 历史背景

JDK 1.5 之前，synchronized 因重量级锁性能较差。
JDK 1.6 引入 锁消除、锁粗化、适应性自旋 等优化后，性能与 Lock 接近。

2. 高并发场景

synchronized：在低竞争场景下表现更好（JVM 优化成熟）。
Lock：在高竞争场景下（如大量线程争抢）可通过 自旋+CAS 减少上下文切换，性能更优。

四、使用场景建议

五、总结对比表

对比维度	synchronized	Lock（如 ReentrantLock）
实现级别	JVM 原生支持	Java API 实现
锁释放	自动释放	必须手动调用 `unlock()`
功能扩展	有限	支持中断、超时、公平锁、条件变量
代码灵活性	锁粒度较粗	细粒度控制
性能	低竞争场景更优	高竞争场景更优
调试支持	难以获取锁状态	可通过方法检测锁状态（如 `isLocked()`）