杨达宸
高信纾 管理员 answered 9 月 ago
在Java中，synchronized和ReentrantLock都是用于实现线程同步的机制。它们都提供了对共享资源的互斥访问，防止多个线程同时操作同一资源，导致数据不一致性。
1. 使用方式
synchronized是一种语法关键字，用于修饰方法或代码块。当一个线程进入synchronized块时，它会获取该对象的锁，其他线程将被阻塞，直到该线程释放锁。
ReentrantLock是一个显式锁，需要手动获取和释放。它提供了一个Lock对象，线程需要调用lock()方法获取锁，调用unlock()方法释放锁。
2. 可重入性
synchronized是非可重入的，这意味着一个线程不能多次获取同一对象的锁。如果一个线程已经获取了锁，它不能再次获取该锁，直到它释放锁。
ReentrantLock是可重入的，这意味着一个线程可以多次获取同一把锁。这使得它可以用于构建递归锁，在那里线程可以多次进入同一临界区。
3. 性能
synchronized在轻量级锁和重量级锁之间转换。在没有竞争的情况下，synchronized使用轻量级锁，它是一种高效的实现。但在竞争激烈的情况下，synchronized会转为重量级锁，这会带来更大的开销。
ReentrantLock始终使用重量级锁，这比轻量级锁开销更大。然而，ReentrantLock提供了更多的灵活性，因为它允许更精细的锁粒度控制。
4. 公平性和非公平性
synchronized是非公平的，这意味着线程获取锁的顺序是不确定的。可能出现饥饿问题，其中一个线程长时间无法获取锁。
ReentrantLock可以设置为公平的或非公平的。公平锁保证线程以先进先出的方式获取锁，从而避免饥饿问题。非公平锁是非确定性的，但通常比公平锁性能更好。
5. 条件变量
synchronized提供了内置的条件变量支持，允许线程等待特定的条件满足。
ReentrantLock不提供内置的条件变量支持。需要使用Condition接口显式创建条件变量。
选择指南
选择synchronized还是ReentrantLock取决于具体应用场景：
- 轻量级锁和低竞争场景：使用
synchronized。它简单易用，在没有竞争的情况下性能较好。 - 重入性和递归锁：使用
ReentrantLock。它允许一个线程多次获取同一把锁，并支持递归锁。 - 公平性和精细锁粒度控制：使用
ReentrantLock。它提供了公平锁选项，并允许更精细的锁粒度控制。 - 复杂并发场景：使用
ReentrantLock。它更灵活，提供了更多的功能和控制，适合处理复杂的并发场景。
总之，synchronized和ReentrantLock都是用于实现线程同步的有效机制。synchronized简单易用，在轻量级锁和低竞争场景下性能良好。ReentrantLock更灵活，可重入，并且提供了更精细的控制，适合于更复杂和多样的并发场景。
姚柏思 管理员 answered 9 月 ago
作为一名开发人员，了解线程同步机制至关重要，而synchronized和ReentrantLock是Java中两种流行的选项。虽然它们都用于确保多线程环境中的数据一致性和避免竞争条件，但它们在实现方式和使用场景上却存在一些关键区别。
1. 语法和实现方式
synchronized是一个关键字，直接应用于代码块或方法，自动获取监视器锁（通常是对象本身），并在代码块执行完毕后自动释放锁。
ReentrantLock是一个显式锁，需要手动获取和释放。它通过创建Lock对象实现，该对象负责管理锁状态和线程队列。
2. 性能
一般来说，synchronized的性能开销较小，因为它是一个轻量级的锁实现。但它只能用于对同一对象进行同步，而ReentrantLock可以用于跨多个对象进行同步。
如果需要跨多个对象进行同步，ReentrantLock的性能开销将比synchronized更高。然而，ReentrantLock提供了其他功能，例如可重入锁和公平锁，这可能会改善某些场景的性能。
3. 可重入性和公平性
ReentrantLock是可重入的，这意味着同一个线程可以多次获取相同的锁，而不必担心死锁。如果线程已经持有锁，它可以再次获取锁而不会阻塞。
ReentrantLock还可以配置为公平锁，这意味着等待队列中的线程将按照先到先得的顺序获取锁。这可以防止线程饥饿，即一个线程不断被其他线程抢占资源。
synchronized不是可重入的，这意味着如果一个线程已经持有锁，它不能再次获取相同的锁。这可能会导致死锁，如果一个线程递归调用一个持有锁的方法，或者试图在多个线程中获取同一个对象的锁。
4. 监视等待和可中断
synchronized使用监视等待机制，这意味着线程在等待锁时会被暂停。如果持有锁的线程长时间不释放锁，等待的线程会被无限期地阻塞。
ReentrantLock提供可中断等待，这意味着线程在等待锁时可以被中断，并且不会被无限期地阻塞。这对于处理需要响应中断事件的线程非常有用。
5. 条件队列
ReentrantLock提供了条件队列，允许线程在特定条件满足时等待和被唤醒。这在需要多个线程协调完成某个任务时非常有用。
synchronized没有内置的条件队列支持，但可以使用Object.wait()和Object.notify()方法来模拟类似的功能。
6. 使用场景
synchronized适用于以下场景：
- 对单个对象的轻量级同步
- 需要简单、快速且无阻塞的锁实现
ReentrantLock适用于以下场景：
- 需要跨多个对象进行同步
- 需要可重入锁或公平锁的功能
- 需要条件队列支持
- 需要处理可中断等待的线程
总结
synchronized和ReentrantLock都是Java中用于线程同步的有效工具。它们在实现方式、性能、可重入性、公平性、等待机制和条件队列支持方面存在差异。
在选择时，应考虑所要同步的资源类型、所需的功能以及性能开销要求。对于需要简单、轻量级同步的场景，synchronized通常是一个不错的选择。对于需要跨多个对象进行同步、可重入性、公平性或条件队列支持的复杂场景，ReentrantLock提供了更丰富的功能集。
胡辰雅 管理员 answered 9 月 ago
作为一名程序员，我经常使用Java并发锁机制来确保多线程程序的安全性和平滑运行。其中，synchronized和ReentrantLock是两个常用的选择。它们各有优缺点，根据不同的场景应用，选择合适的锁机制至关重要。
synchronized：Java内置锁
synchronized是Java内置的锁机制，通过关键字synchronized来实现。它使用JVM内部的监视器（monitor）机制，对临界区进行同步控制。当一个线程获取synchronized锁时，该线程会独占临界区的访问权，其他线程只能等待锁释放后再进入。
优点：
- 简单易用：synchronized使用方便，只需在方法或代码块前加上synchronized关键字即可。
- 轻量级：synchronized锁是轻量级的，在小规模并发场景下开销较低。
- 语义明确：synchronized强制执行互斥访问，对于简单的同步需求非常有效。
缺点：
- 性能瓶颈：synchronized锁是全局锁，当临界区竞争激烈时，会导致线程阻塞，影响性能。
- 死锁风险：如果synchronized锁嵌套使用不当，容易造成死锁。
- 不灵活：synchronized锁无法灵活控制锁的获取和释放时机。
ReentrantLock：Java并发包锁
ReentrantLock是Java并发包中提供的锁机制，它是一个可重入锁，这意味着同一个线程可以多次获取同一把锁。ReentrantLock提供了更细粒度的锁控制，可以实现公平锁和非公平锁。
优点：
- 性能优化：ReentrantLock锁是可重入的，当需要多次获取同一把锁时，性能优于synchronized锁。
- 灵活控制：ReentrantLock提供了tryLock()和lockInterruptibly()等方法，允许线程以不同方式获取锁，并支持中断锁等待。
- 锁状态查询：ReentrantLock提供了查询锁状态的方法，可以判断锁是否被持有或等待。
缺点：
- 复杂性：ReentrantLock的使用比synchronized稍复杂，需要手动获取和释放锁。
- 开销较高：ReentrantLock锁的开销比synchronized锁略高，尤其是在小规模并发场景下。
- 容易遗漏解锁：需要手动释放ReentrantLock锁，容易出现遗漏解锁的情况，导致死锁。
选择准则
选择synchronized或ReentrantLock时，需要考虑以下因素：
- 并发程度：如果并发程度较低，使用synchronized锁即可；如果并发程度较高，建议使用ReentrantLock锁。
- 锁粒度：如果临界区较小，使用synchronized锁；如果临界区较大，建议使用ReentrantLock锁并细化锁粒度。
- 灵活性需求：如果需要灵活控制锁的获取和释放时机，建议使用ReentrantLock锁；如果不需要特殊控制，使用synchronized锁即可。
- 性能要求：如果性能要求较高，建议使用ReentrantLock锁并优化锁粒度；如果性能要求不高，使用synchronized锁即可。
总的来说，synchronized锁简单易用，适用于小规模并发场景和简单同步需求。ReentrantLock锁更灵活、性能更高，适用于高并发场景和复杂的同步需求。根据实际场景选择合适的锁机制，可以有效提高多线程程序的性能和可靠性。
