synchronized和ReentrantLock区别和比较
synchronized和ReentrantLock区别
引言
在Java中，synchronized和ReentrantLock都是用于实现线程同步的技术。线程同步是多线程编程中非常重要的一个概念，可以确保多个线程在访问共享资源时按照一定的顺序执行，避免数据不一致或竞争条件的问题。本文将讨论synchronized和ReentrantLock的区别，包括使用方式、性能、可重入性、公平性等方面。
1. 使用方式
synchronized
synchronized是Java中的关键字，用于修饰方法或代码块。使用synchronized修饰方法时，表示该方法是一个临界区，同一时间只能有一个线程访问该方法。使用synchronized修饰代码块时，需要指定一个对象作为锁，只有获取该锁的线程才能执行该代码块。
示例代码：
public synchronized void method() {
// 临界区代码
}
public void method2() {
synchronized (this) {
// 临界区代码
}
}
ReentrantLock
ReentrantLock是Java中的一个类，位于java.util.concurrent.locks包中。与synchronized不同，ReentrantLock是一个独立的类，提供了更灵活的线程同步机制。
示例代码：
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public void method() {
lock.lock();
try {
// 临界区代码
} finally {
lock.unlock();
}
}
2. 性能
synchronized
synchronized是Java中内置的一种锁机制，JVM内部会对synchronized进行优化。在JDK6以后，synchronized引入了偏向锁、轻量级锁和重量级锁等机制，根据锁竞争的情况自动升级锁的级别，以提高并发性能。
ReentrantLock
ReentrantLock相对于synchronized来说，性能较差。这是因为ReentrantLock是基于CAS（Compare And Swap）+ AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现的，需要进行显式的加锁和释放锁操作。在低竞争的情况下，synchronized性能更好，而在高竞争的情况下，ReentrantLock性能可能更好。
3. 可重入性
synchronized
synchronized是可重入的，即一个线程已经持有了某个锁，在该锁还没有释放的情况下，可以重复获取该锁。
ReentrantLock
ReentrantLock也是可重入的，线程可以重复获取同一个ReentrantLock对象的锁。这个特性对于一些复杂的同步场景非常有用。
4. 公平性
synchronized
synchronized是非公平锁，当一个线程释放锁时，系统会从等待队列中随机选择一个线程来获得锁。
ReentrantLock
ReentrantLock既可以是公平锁也可以是非公平锁，默认情况下是非公平锁。可以通过构造函数来指定锁的公平性。
示例代码：
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 公平锁
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false); // 非公平锁
总结
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性能：synchronized是Java语言内置的关键字，而ReentrantLock是一个基于CAS（Compare And Swap）+ AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现的类。通常情况下，synchronized的性能比ReentrantLock更高效，因为synchronized是由JVM直接支持的，而ReentrantLock是通过Java代码实现的。
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可中断性：ReentrantLock可以提供可中断的锁，即当一个线程正在等待获取锁时，可以被其他线程中断。而synchronized在等待锁时，无法被中断，只能等待获取锁。
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公平性：ReentrantLock可以实现公平锁，即多个线程按照申请锁的顺序获取锁。而synchronized是非公平的，多个线程争抢锁时没有固定的顺序。
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锁的获取方式：ReentrantLock提供了多种获取锁的方式，例如可重入、可轮询、可定时等待等，而synchronized只能通过关键字的方式获取锁。
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锁的释放方式：使用synchronized关键字获取的锁会在代码块执行完毕或者抛出异常时自动释放，而ReentrantLock需要手动释放锁，否则可能会导致死锁的发生。
synchronized和ReentrantLock都是Java中用于实现线程同步的技术，具有不同的特点。根据具体的需求和场景选择合适的锁机制是很重要的。
总的来说，synchronized使用起来更加简单，而ReentrantLock提供了更灵活的线程同步机制。当需要更细粒度地控制锁的获取和释放时，或者需要更高级的特性例如可中断性和公平性时，可以使用ReentrantLock。而在一般情况下，使用synchronized关键字即可满足需求，并且更简单、更高效。
