Java中synchronized与Lock的详细对比

目录

• 前言
• 1. 基本特性对比
• 2. 详细比较
• 2.1 使用方式
• 2.2 高级功能
• 2.3 性能考虑
• 2.4 扩展性
• 2.5 选择建议
• 3. 示例对比
• 3.1 可中断锁示例
• 3.2 尝试获取锁示例
• 4. 总结

前言

在之前的面试中遇到过这样一个问题，synchronized和lock的对比，只回到了4个区别特性，记录一下。

synchronized和Lock都是Java中用于实现线程同步的机制，但它们在实现方式、功能和性能上有显著差异。以下是两者的详细对比：

1. 基本特性对比

2. 详细比较

2.1 使用方式

synchronized:

public synchronized void method() {
    // 同步代码
}

// 或
public void method() {
    synchronized(this) {
        // 同步代码块
    }
}

Lock:

private Lock lock = new ReentrantLock();

public void method() {
    lock.lock();
    try {
        // 同步代码
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

2.2 高级功能

Lock提供而synchronized不具备的功能:

• 尝试非阻塞获取锁: tryLock()

• 可中断的获取锁: lockInterruptibly()

• 超时获取锁: javascripttryLock(long time, TimeUnit unit)

• 公平锁: new ReentrantLock(true)

• 多个条件变量: newCondition()

2.3 性能考虑

• 在低竞争情况下，synchronized性能与Lock相当

• 在高竞争情况下，Lock通常表现更好

• synchronized有优化空间（锁升级：偏向锁→轻量级锁→重量级锁）

• Lock需要手动释放锁，容易忘记导致死锁

• 内存占用 synchronized通常更节省内存（特别是无竞争时）；Lock需要额外对象来维护状态和队列

2.4 扩展性

• Lock的等待队列实现更适合大量线程竞争

• synchronized的Monitor在大量线程竞争时可能成为瓶颈

2.5&nbsphpp;选择建议

使用synchronized的情况:

• 简单的同步需求

• 不需要高级功能

• 希望代码更简洁

• 锁的获取javascript和释放在一个方法内完成

使用Lock的情况:

• 需要高级功能（可中断、超时、尝试获取等）

• 需要公平锁

• 需要多个条件变量

• 锁需要在多个方法间传递和释放

• 高竞争环境下对性能有更高要求

3. 示例对比

3.1 可中断锁示例

使用Lock:

Lock lock = new ReentrantLock();
try {
    lock.lockInterruptibly();
    // 同步代码
} catch (InterruptedException e) {
    // 处理中断
} finally {
    lock.unlock();
}

synchronized无法实现可中断锁

3.2 尝试获取锁示例

使用Lock:

 if (lock.tryLock()) {
    try {
        // 获取锁成功
    } finally {
        lock.unlock();
    }
} else {
    // 获取锁失败
}

 synchronized无法实现尝试获取锁

4. 总结

synchronized是Java内置的同步机制，使用简单但功能有限；Lock提供了更丰富的功能但需要手动管理。在大多数情况下，synchronized已经足够，只有在需要其不具备的高级功能时，才应考虑使用Lock。

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