Sychronized和ReentrantLock有哪些不同点

ゝ一世哀愁。 2024-05-24 04:48 61阅读 0赞

\`synchronized\` 和 \`ReentrantLock\` 是 Java 中用于实现线程同步的两种机制，它们之间存在多方面的不同，主要体现在以下几点：

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1. 用法上的差异：  
\- \`synchronized\` 是 Java 的关键字，可以直接用于方法或代码块。对于方法，可以同步整个方法；对于代码块，可以更细粒度地控制同步范围  
\- \`ReentrantLock\` 是 \`java.util.concurrent.locks\` 包下的一个类，使用时需要实例化，然后通过 \`lock()\` 和 \`unlock()\` 方法手动进行加锁和解锁操作。

2. 锁的获取与释放机制：  
\- \`synchronized\` 的锁是隐式管理的，编译器会在进入和退出同步块时自动插入获取和释放锁的指令，无需手动控制。  
\- \`ReentrantLock\` 需要程序员显式地在代码中调用 \`lock()\` 来获取锁，以及在合适的时机调用 \`unlock()\` 来释放锁，这提供了更大的灵活性但也要求更高的编程精确度。

3. 锁的公平性：  
\- \`synchronized\` 默认采用非公平锁策略，即线程尝试获取锁的顺序不一定按照它们请求锁的顺序。

public class SynchronizedExample {
        private int count = 0;
    
        public synchronized void increment() {
            count++;
        }
    
        public synchronized int getCount() {
            return count;
        }
    }

\- \`ReentrantLock\` 默认也是非公平锁，但可以通过构造函数参数指定为公平锁，公平锁会按照线程请求锁的顺序来分配锁，减少“饥饿”现象。

public class ReentrantLockExample {
        private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        private int count = 0;
    
        public void increment() {
            lock.lock(); // 显式加锁
            try {
                count++;
            } finally {
                lock.unlock(); // 保证在finally中释放锁，防止异常导致锁未释放
            }
        }
    
        public int getCount() {
            lock.lock(); // 读取也需要加锁以保证一致性
            try {
                return count;
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }

4. 响应中断的能力：  
\- \`synchronized\` 不支持在等待锁的过程中响应中断，如果线程在等待锁时被中断，中断状态会被清除，但线程会继续等待锁。  
\- \`ReentrantLock\` 支持中断，调用 \`lockInterruptibly()\` 方法获取锁时，如果线程被中断，则会抛出 \`InterruptedException\`，从而可以及时处理中断情况。

5. 底层实现：  
\- \`synchronized\` 是由 JVM 实现的，基于监视器锁（Monitor）机制。  
\- \`ReentrantLock\` 基于 AbstractQueuedSynchronizer (AQS)框架，提供了更高级的功能，如条件变量（Condition objects）等。

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6. 性能：  
\- 在早期的Java版本中，\`ReentrantLock\` 通常比 \`synchronized\` 更灵活且性能更好，因为它提供了更多的控制选项。但在Java后续版本中，JVM对 \`synchronized\` 的性能做了大量优化，两者之间的性能差距已缩小，具体取决于使用场景。

7. 异常处理：  
\- 当 \`synchronized\` 代码块中发生异常时，JVM 会确保锁自动释放，避免死锁。  
\- 使用 \`ReentrantLock\` 时，需要在 \`finally\` 块中手动释放锁，以防异常导致锁未被释放。

8. 额外功能：  
\- \`ReentrantLock\` 提供了 \`tryLock()\` 方法，允许尝试获取锁而不阻塞，以及带有超时参数的版本，这在某些同步策略中非常有用。

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