【Synchronized 和 ReentrantLock 的区别和解释？】

概要

Synchronized和ReentrantLock在Java中都是用于实现线程同步的机制，但它们之间存在一些显著的区别。以下是对它们之间的区别和解释：

使用方式

• Synchronized：是Java的关键字，可以直接在方法或代码块中使用，无需显式地创建和释放锁。它基于JVM的内置锁机制，通过监视器锁（monitor）来实现。
• ReentrantLock：是一个类，需要显式地创建实例，并通过调用lock()和unlock()方法来获取和释放锁。它是基于Java的Lock接口实现的。

可重入性

• Synchronized：具有隐式的可重入性。当一个线程获得某个对象的锁并进入同步块后，它可以再次获得该对象的锁而不需要等待自己释放锁。
• ReentrantLock：同样具有可重入性，但它是通过维护一个计数器（锁状态）来实现的。当线程重复获得同一个锁时，计数器会递增；释放锁时，计数器会递减。只有当计数器为0时，锁才会被完全释放。

公平性

• Synchronized：总是非公平的，即锁的获取顺序不是按照线程请求的顺序来决定的。
• ReentrantLock：可以选择是否采用公平锁策略。公平锁保证线程按照先来先服务的顺序获取锁，而不公平锁则允许线程抢占锁。默认情况下，ReentrantLock采用非公平锁策略。

锁状态

• Synchronized：JVM通过对象的头信息（Mark Word）来维护锁的状态，包括偏向锁、轻量级锁、重量级锁等状态。
• ReentrantLock：通过内部的锁状态（lock state）来表示当前锁的占用情况，可以是未锁定、锁定和重入锁定等状态。

等待可中断

• Synchronized：在获取锁的过程中，线程是不可中断的，除非它主动放弃锁或发生异常。
• ReentrantLock：提供了可中断的锁获取方式，即tryLock()方法。线程在调用该方法尝试获取锁时，如果获取不到锁，可以选择继续等待或响应中断。

性能

• Synchronized：作为Java语言级别的锁，其性能优化由JVM负责。在某些情况下，JVM会对synchronized进行锁升级（偏向锁、轻量级锁、重量级锁）来优化性能。
• ReentrantLock：基于Java的Lock接口实现，具有更高的灵活性。通过选择不同的实现类或使用条件变量（Condition）等特性，可以进一步优化性能。

功能

• Synchronized：提供了基本的线程同步功能，但相对简单，不支持条件变量（Condition）等高级功能。
• ReentrantLock：除了基本的线程同步功能外，还支持多个条件变量（Condition）以及灵活的锁策略（如公平锁、非公平锁）。

总结

Synchronized和ReentrantLock各有其优缺点，适用于不同的场景。在大多数情况下，Synchronized已经足够满足需求，且使用简单方便。但在需要更灵活的锁策略或高级功能时，可以考虑使用ReentrantLock。