Synchronized和ReentrantLock的概述

Synchronized和ReentrantLock都是用于控制多线程访问共享资源的机制,它们的目标是保护共享资源的完整性和一致性。Synchronized是Java语言内置的关键字,与对象的锁机制紧密相关,而ReentrantLock是Java.util.concurrent包提供的类,它提供了显式的锁机制。

使用方式上的区别

1. Synchronized关键字:在Java中,每个对象都有一个内置的锁(也称为监视器锁/独占锁),Synchronized利用这个内置锁来实现同步。使用Synchronized的代码块,通过获取对象的锁来保护共享资源,其他线程在没有获得该锁之前只能等待。Synchronized关键字可以用于方法或代码块级别。

2. ReentrantLock类:ReentrantLock是显式的锁对象,使用该类进行锁定需要手动加锁和解锁。通过调用lock()方法进行加锁,调用unlock()方法进行解锁。相比于Synchronized,ReentrantLock提供了一些其他的功能,如可重入,获取锁时可以设置超时时间,并且提供了更高的灵活性和可扩展性。

功能上的区别

1. 可重入性:Synchronized是可重入的,即一个线程可以多次获取同一个锁,而不会导致死锁。而ReentrantLock以同样方式实现了可重入性,一个线程可以多次获取同一个锁,但是需要注意的是,获取多少次就要释放多少次。

2. 扩展性:ReentrantLock相比Synchronized更加灵活。Synchronized是基于JVM层面的锁机制,而ReentrantLock是基于Java类库的锁机制。ReentrantLock提供了Condition等高级功能,可以更加灵活地实现线程的等待/通知机制,可以精确地唤醒某个线程,而Synchronized只能唤醒随机一个等待线程。

性能上的区别

1. Synchronized:在Java 6以前,Synchronized的性能相对较低。因为早期JVM内部实现了很多操作,如互斥、无竞争的优化等都是在Synchronized关键字上实现的。但是随着JVM的的发展,从Java 6开始进行了很多优化,使Synchronized的性能大大提升。特别是在轻量级锁(Lightweight Locking)和偏向锁(Biased Locking)的引入后,减少了互斥锁的开销。

2. ReentrantLock:相比于Synchronized,ReentrantLock具有更高的性能。但是需要注意的是,ReentrantLock在处理高度竞争情况下的性能优于Synchronized,而在低竞争情况下,它们的性能相差不大。因此,在大量读的情况下,使用Synchronized更为简单和高效。