ReentrantLock 和 synchronized区别

ReentrantLock 和 synchronized 都是Java中用于实现线程同步的手段，但它们之间存在一些关键的区别：

1. 锁的类型：

   • synchronized 是一种内置的语言级别的同步机制，它既可以修饰实例方法，也可以修饰静态方法，还可以修饰代码块。
   • ReentrantLock 是一个具体的类，位于java.util.concurrent.locks包中，是一个显式的锁机制。

2. 锁的公平性：

   • synchronized 无法指定锁的公平性，即锁的获取是不公平的，可能导致线程饥饿。
   • ReentrantLock 允许你指定锁的公平性，即可以按照线程等待锁的顺序来获取锁。

3. 锁的尝试机制：

   • synchronized 无法尝试获取锁，一旦进入同步代码块或方法，其他线程必须等待当前线程释放锁。
   • ReentrantLock 提供了tryLock()方法，可以试图获取锁而不阻塞，如果锁不可用，可以立即返回或者在指定的等待时间内尝试获取锁。

4. 锁的可中断性：

   • synchronized 不能响应中断，一旦线程进入synchronized 同步代码块，其他线程必须等待其完成。
   • ReentrantLock 可以响应中断，当尝试获取锁的线程在等待时，如果线程被中断，它将立即收到InterruptedException。

5. 条件变量：

   • synchronized 需要借助Object的wait()、notify()和notifyAll()方法来实现条件变量的功能。
   • ReentrantLock 提供了与条件变量配套的Condition接口，通过newCondition()方法创建，可以更灵活地控制多个条件变量。

6. 锁绑定多个条件：

   • synchronized 只能与一个条件（即对象的监视器）绑定。
   • ReentrantLock 可以绑定多个条件变量。

7. 性能：

   • 在竞争激烈的环境下，synchronized 的性能可能不如ReentrantLock，因为synchronized 的锁获取和释放需要多次上下文切换。
   • ReentrantLock 在竞争激烈的环境下性能更好，因为它减少了上下文切换的次数。

8. 锁的可重入性：

   • synchronized 和 ReentrantLock 都是可重入锁，同一个线程可以多次获得同一把锁。

9. API的丰富性：

   • synchronized 的API较为简单，功能有限。
   • ReentrantLock 提供了更多的高级功能，如尝试非阻塞获取锁、可中断地获取锁等。

总的来说，ReentrantLock 提供了比synchronized 更多的灵活性和控制能力，适用于需要更复杂同步控制的场景。然而，synchronized 由于其简单性和在轻量级锁定操作中的良好性能，仍然是许多简单同步问题的首选。

下面我将提供一些简单的代码示例来展示ReentrantLock和synchronized的使用

使用synchronized的代码示例

public class SynchronizedExample {public void synchronizedMethod() {synchronized (this) {// 临界区代码System.out.println("Synchronized method accessed by " + Thread.currentThread().getName());}}public static void main(String[] args) {SynchronizedExample example = new SynchronizedExample();// 创建线程并启动Thread thread1 = new Thread(() -> example.synchronizedMethod());Thread thread2 = new Thread(() -> example.synchronizedMethod());thread1.start();thread2.start();}
}

使用ReentrantLock的代码示例

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class ReentrantLockExample {private final Lock lock = new ReentrantLock();public void lockedMethod() {lock.lock();  // 获取锁try {// 临界区代码System.out.println("ReentrantLock method accessed by " + Thread.currentThread().getName());} finally {lock.unlock();  // 释放锁}}public static void main(String[] args) {ReentrantLockExample example = new ReentrantLockExample();// 创建线程并启动Thread thread1 = new Thread(() -> example.lockedMethod());Thread thread2 = new Thread(() -> example.lockedMethod());thread1.start();thread2.start();}
}

使用ReentrantLock的公平锁示例

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class FairReentrantLockExample {private final Lock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁public void lockedMethod() {lock.lock();  // 获取锁try {// 临界区代码System.out.println("Fair ReentrantLock method accessed by " + Thread.currentThread().getName());} finally {lock.unlock();  // 释放锁}}public static void main(String[] args) {FairReentrantLockExample example = new FairReentrantLockExample();// 创建线程并启动Thread thread1 = new Thread(() -> example.lockedMethod());Thread thread2 = new Thread(() -> example.lockedMethod());thread1.start();thread2.start();}
}

使用ReentrantLock的尝试获取锁示例

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class TryLockExample {private final Lock lock = new ReentrantLock();public void lockedMethod() {if (lock.tryLock()) {  // 尝试获取锁try {// 临界区代码System.out.println("TryLock method accessed by " + Thread.currentThread().getName());} finally {lock.unlock();  // 释放锁}} else {System.out.println("TryLock failed, lock is held by another thread.");}}public static void main(String[] args) {TryLockExample example = new TryLockExample();// 创建线程并启动Thread thread1 = new Thread(() -> example.lockedMethod());Thread thread2 = new Thread(() -> example.lockedMethod());thread1.start();thread2.start();}
}

这些示例展示了synchronized和ReentrantLock的基本用法，以及ReentrantLock的一些高级特性，如公平锁和尝试获取锁。

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