别再被面试官吓到了，让我带你了解 synchronized 和 ReentrantLock 的区别
引言：在 Java 多线程编程领域，理解 synchronized 关键字与 ReentrantLock 类的区别及各自的应用场景是每个 Java 开发者成长路径上的一项关键挑战。如果你对这两种同步机制的区别还不够清晰，那么在面试或实际开发过程中遇到相关问题时可能会觉得手足无措。但不用担心，本文旨在深化你对这两种关键并发工具的理解，帮助你在讨论多线程同步控制时能够展现出自信，清晰地解释它们之间的不同点及各自最适用的场景。
题目
别再被面试官吓到了，让我带你了解 synchronized 和 ReentrantLock 的区别
推荐解析
了解 synchronized 和 ReentrantLock
synchronized
1）是 Java 内置的关键字，用于提供对象或方法级别的同步机制。
2）它能够确保在同一时刻只有一个线程可以执行 synchronized 修饰的方法或代码块。
3）不需要手动释放锁，当 synchronized 方法或代码块执行完毕后，锁自动释放。
4）锁的获取和释放是隐式的，为开发者提供了便捷的线程同步机制。
5）不支持公平锁、可中断锁等高级功能。
ReentrantLock
1）属于 java.util.concurrent.locks 包下的一个类，提供了比 synchronized 更广泛的锁操作。
2）必须手动声明锁的获取和释放（通过 lock() 和 unlock() 方法）。
3）支持许多高级功能，如可中断的锁等待、公平锁、锁续租等。
4）支持可中断的锁等待（ lockInterruptibly() ）
5）提供了条件变量（Condition）支持，允许分开管理线程间的通信。
简单示例
synchronized 示例
public class SynchronizedExample {
public synchronized void syncMethod() {
// 同步方法体
}
public void syncBlock() {
synchronized (this) {
// 同步代码块
}
}
}
ReentrantLock 示例
1）非公平锁
javaCopy codeimport java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class ReentrantLockExample {
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 默认非公平锁
public void lockMethod() {
lock.lock();
try {
// 受保护的代码区
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
2）公平锁
javaCopy codeimport java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class FairReentrantLockExample {
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); // 启用公平锁
public void fairLockMethod() {
lock.lock();
try {
// 公平锁保证按请求锁的顺序获取锁
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
加深记忆的例子
1）synchronized：可以比喻为家里的卫生间一次只能一个人使用。当有人在使用时，其他人必须等待，直到里面的人用完出来。这个过程完全自动化，使用者不需要手动锁门或解锁。
2）ReentrantLock：则像是有一个可控的门禁系统。你可以决定谁能进入，是否允许排队，以及何时结束使用。它提供了更多控制，比如允许尝试获取资源而不是无限等待，或者按照到达顺序来获取资源。
其他补充
鱼聪明 AI 的回答：
鱼聪明 AI 地址：https://www.yucongming.com/
使用场景
1）synchronized：适用于简单的同步需求，如小规模的并发控制，或者不需要可中断锁、公平锁等高级功能的场景。
2）ReentrantLock：适用于复杂的并发控制场景，特别是需要利用条件变量、公平锁、可中断锁等高级功能时。
公平锁和非公平锁
公平锁
公平锁是指多个线程按照请求锁的顺序来获取锁，遵循先来先得的原则。如果锁已被其他线程占用，新来的线程就会进入等待队列。只有当队列中的前面所有线程都获取到锁并释放后，该线程才能获得锁。这种机制虽然保证了锁分配的绝对公平性，但是会导致更大的线程切换开销和整体吞吐量的降低，因为频繁的线程调度会消耗大量的系统资源。
优点：
1）确保无饥饿发生，每个线程最终都可以获取到锁。
2）适用于事务处理等对执行顺序敏感的场景。
缺点：
1）效率较低，因为要保证按照请求顺序获得锁，可能导致线程切换和等待的增加。
2）可能会造成锁的平均获取时间延长。
非公平锁
非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照请求锁的顺序，允许"插队"。新请求的锁可能会直接获得锁，即使有其他线程正在等待。这种方式不保证等待的线程能够按照请求顺序获得锁，但是在多数情况下能够减少唤醒和阻塞的次数，从而提高系统的吞吐量。
优点：
1）效率更高，因为减少了队列的调度，可以更快地获得锁，提高了程序的响应速度和吞吐量。
2）在非竞争或低竞争的环境下，性能优于公平锁。
缺点：
1）可能会导致线程饥饿，即某些线程可能会很长时间获取不到锁。
2）在高度竞争的环境下，线程可能会不断地尝试获取锁，从而增加CPU的负担。
推荐文章和书籍
文章：https://zhuanlan.zhihu.com/p/86293659
书籍：《 Java 核心技术卷 I 》
欢迎交流
在阅读完本文后，你应该对 Java 多线程中的 synchronized 关键字和 ReentrantLock 类有了深入的理解。了解这两种同步机制的特性和区别，将使你能够在设计并发控制策略、提高应用性能以及优化资源管理方面，与面试官或同事进行深入的讨论。为了进一步加深理解，并促进知识的共享与进步，本文提出以下三个问题，欢迎大家在评论区交流观点：
1）在什么情况下应该优先考虑使用 synchronized 关键字而非 ReentrantLock，反之亦然？它们在不同的应用场景下各自有什么优势？
2）如何根据具体的并发需求选择使用 synchronized 或 ReentrantLock ，以构建高效且灵活的同步策略？在处理高并发数据时，这两种机制如何帮助优化性能和资源利用？
3）在并发处理和多线程环境下，synchronized 与 ReentrantLock 的性能表现如何？它们对应用的性能和稳定性有何影响？
通过探讨这些问题，我们不仅能够深化对 synchronized 和 ReentrantLock 的理解，而且还能够学习如何根据实际需求选择最适合的同步机制。期待你的参与和贡献，让我们一起在 Java 并发编程的路上更进一步。
点燃求职热情！每周持续更新，海量面试题等你挑战！赶紧关注面试鸭公众号，轻松备战春招和暑期实习！