java synchronized lock 原理 对比

在Java中，synchronized关键字和Lock接口（通常通过ReentrantLock实现）都是用来控制并发访问共享资源的机制，但它们在底层实现和特性上有一些不同。下面我们将比较这两种机制的底层原理、可重入性、阻塞性和公平性。

底层原理

1. synchronized

   synchronized是Java语言内置的关键字，它的实现由JVM直接支持。当一个线程访问synchronized方法或代码块时，JVM会尝试获取锁。如果锁被其他线程持有，则当前线程会被阻塞，直到锁被释放。synchronized的锁释放和获取通常是通过monitor对象来完成的，monitor对象是与每个对象相关联的。

2. Lock (通过AQS)

   Lock接口是Java的一个并发工具，它通常通过AbstractQueuedSynchronizer（AQS）来实现，如ReentrantLock。AQS是一个基于FIFO队列的同步器，它使用了一个内部状态来表示锁是否被持有，以及等待锁的线程队列。当一个线程尝试获取锁时，它会加入这个队列。如果锁被释放，则队列中的线程会被唤醒并尝试获取锁。

可重入性

1. synchronized

   synchronized是可重入的，这意味着一个线程可以多次获得同一个锁而不需要再次等待。

2. Lock (通过AQS)

   ReentrantLock（基于AQS）也是可重入的。一个线程可以多次获取同一个锁，而不会被阻塞。

阻塞性

1. synchronized

   synchronized是阻塞的。如果线程尝试获取已经被其他线程持有的锁，则当前线程会被阻塞，直到锁被释放。

2. Lock (通过AQS)

   ReentrantLock（基于AQS）同样是阻塞的。如果锁被其他线程持有，尝试获取锁的线程也会被阻塞，直到锁被释放。但是，Lock接口提供了更灵活的锁获取方式，如tryLock()方法，它允许线程尝试获取锁而不阻塞，如果锁不可用，则立即返回。

公平性

1. synchronized

   synchronized的公平性取决于JVM的实现和具体的使用场景。在Java 6及之前，synchronized是非公平的，这意味着等待时间最长的线程不一定会首先获取锁。从Java 7开始，synchronized可以通过JVM参数-XX:UseFairSynchronization来设置为公平的。

2. Lock (通过AQS)

   ReentrantLock默认是非公平的，但可以通过构造函数指定为公平的。公平锁保证等待时间最长的线程会首先获取锁。然而，公平锁通常会导致性能下降，因为每次释放锁时都需要检查队列中的线程，以确定哪个线程应该首先获取锁。

总结来说，synchronized和ReentrantLock（基于AQS）在底层实现、可重入性、阻塞性和公平性方面都有相似的特性。但是，Lock接口提供了更多的灵活性和扩展性，而synchronized是Java语言内置的，使用起来更简单，但可能不如Lock接口那么灵活。