Synchronized 和 Lock

Synchronized 的局限性

synchronized 是 java 内置的关键字，它提供了一种独占的加锁方式。synchronized 的获取和释放锁由 JVM 实现，用户不需要显示的释放锁，非常方便。然而 synchronized 也有一定的局限性，例如：

当线程尝试获取锁的时候，如果获取不到锁会一直阻塞。
如果获取锁的线程进入休眠或者阻塞，除非当前线程异常，否则其他线程尝试获取锁必须一直等待。

JDK1.5 之后发布，加入了 Doug Lea 实现的 concurrent 包。包内提供了Lock类，用来提供更多扩展的加锁功能。Lock 弥补了 synchronized 的局限，提供了更加细粒度的加锁功能。

Synchronized和ReentrantLock区别

ReentrantLock用起来会比Synchronized复杂一些。在基本的加锁和解锁上，两者是一样的，所以无特殊情况下，推荐使用Synchronized。

ReentrantLock的优势在于它更灵活、更强大，增加了轮训、超时、中断等高级功能。

1)可重入锁。可重入锁是指同一个线程可以多次获取同一把锁。ReentrantLock和synchronized都是可重入锁。

2)可中断锁。可中断锁是指线程尝试获取锁的过程中，是否可以响应中断。synchronized是不可中断锁，而ReentrantLock则z,dz提供了中断功能。

3)公平锁与非公平锁。公平锁是指多个线程同时尝试获取同一把锁时，获取锁的顺序按照线程达到的顺序，而非公平锁则允许线程“插队”。synchronized是非公平锁，而ReentrantLock的默认实现是非公平锁，但是也可以设置为公平锁。

1）ReentrantLock 使用起来比较灵活，可以对获取锁的等待时间进行设置，可以获取各种锁的信息，但是必须有释放锁的配合动作；
2）ReentrantLock 必须手动获取与释放锁，而 synchronized 不需要手动释放和开启锁；
3）ReentrantLock 只适用于代码块锁，而 synchronized 可用于修饰方法、代码块等。
4）synchronized是关键字，ReentrantLock是类
5）Synchronized是依赖于JVM实现的，而ReenTrantLock是JDK实现的
6）ReenTrantLock可以指定是公平锁还是非公平锁。而synchronized只能是非公平锁。
7）ReenTrantLock提供了一个Condition（条件）类，用来实现分组唤醒需要唤醒的线程们，而不是像synchronized要么随机唤醒一个线程要么唤醒全部线程。
8）ReenTrantLock提供了一种能够中断等待锁的线程的机制，通过lock.lockInterruptibly()来实现这个机制。

总结

• synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。
• synchronized 不需要手动获取锁和释放锁，使用简单，发生异常会自动释放锁，不会造成死锁；而 lock 需要自己加锁和释放锁，如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。
• 通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。

1）实现层面：synchronized（JVM层面）、Lock（JDK层面）
2）响应中断：Lock 可以让等待锁的线程响应中断，而使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；
3）立即返回：可以让线程尝试获取锁，并在无法获取锁的时候立即返回或者等待一段时间，而synchronized却无法办到；
4）读写锁：Lock可以提高多个线程进行读操作的效率
5）可实现公平锁：Lock可以实现公平锁，而sychronized天生就是非公平锁
6）显式获取和释放：synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；

相同点

synchronized 和 Lock 的相同点非常多，我们这里重点讲解 3 个比较大的相同点。

synchronized 和 Lock 都是用来保护资源线程安全的。

这一点毋庸置疑，这是它们的基本作用。

都可以保证可见性。

对于 synchronized 而言，线程 A 在进入 synchronized 块之前或在 synchronized 块内进行操作，对于后续的获得同一个 monitor 锁的线程 B 是可见的，也就是线程 B 是可以看到线程 A 之前的操作的，这也体现了 happens-before 针对 synchronized 的一个原则。

而对于 Lock 而言，它和 synchronized 是一样，都可以保证可见性，如图所示，在解锁之前的所有操作对加锁之后的所有操作都是可见的。

如果你之前不了解什么是可见性，此时理解可能会有一定的困难，可以在学习本专栏的 Java 内存模型相关内容后，再复习本课时，就会豁然开朗。

synchronized 和 ReentrantLock 都拥有可重入的特点。

这里的 ReentrantLock 是 Lock 接口的一个最主要的实现类，在对比 synchronized 和 Lock 的时候，也会选择 Lock 的主要实现类来进行对比。可重入指的是某个线程如果已经获得了一个锁，现在试图再次请求这个它已经获得的锁，如果它无需提前释放这个锁，而是直接可以继续使用持有的这个锁，那么就是可重入的。如果必须释放锁后才能再次申请这个锁，就是不可重入的。而 synchronized 和 ReentrantLock 都具有可重入的特性。

不同点

下面我们来看下 synchronized 和 Lock 的区别，和相同点一样，它们之间也有非常多的区别，这里讲解其中比较大的 7 点不同。

用法区别

synchronized 关键字可以加在方法上，不需要指定锁对象（此时的锁对象为 this），也可以新建一个同步代码块并且自定义 monitor 锁对象；而 Lock 接口必须显示用 Lock 锁对象开始加锁 lock() 和解锁 unlock()，并且一般会在 finally 块中确保用 unlock() 来解锁，以防发生死锁。

与 Lock 显式的加锁和解锁不同的是 synchronized 的加解锁是隐式的，尤其是抛异常的时候也能保证释放锁，但是 Java 代码中并没有相关的体现。

加解锁顺序不同

对于 Lock 而言如果有多把 Lock 锁，Lock 可以不完全按照加锁的反序解锁，比如我们可以先获取 Lock1 锁，再获取 Lock2 锁，解锁时则先解锁 Lock1，再解锁 Lock2，加解锁有一定的灵活度，如代码所示。

lock1.lock();
lock2.lock();
...
lock1.unlock();
lock2.unlock();

但是 synchronized 无法做到，synchronized 解锁的顺序和加锁的顺序必须完全相反，例如：

synchronized(obj1){
synchronized(obj2){
        ...
    }
}

那么在这里，顺序就是先对 obj1 加锁，然后对 obj2 加锁，然后对 obj2 解锁，最后解锁 obj1。这是因为 synchronized 加解锁是由 JVM 实现的，在执行完 synchronized 块后会自动解锁，所以会按照 synchronized 的嵌套顺序加解锁，不能自行控制。

synchronized 锁不够灵活

一旦 synchronized 锁已经被某个线程获得了，此时其他线程如果还想获得，那它只能被阻塞，直到持有锁的线程运行完毕或者发生异常从而释放这个锁。如果持有锁的线程持有很长时间才释放，那么整个程序的运行效率就会降低，而且如果持有锁的线程永远不释放锁，那么尝试获取锁的线程只能永远等下去。

相比之下，Lock 类在等锁的过程中，如果使用的是 lockInterruptibly 方法，那么如果觉得等待的时间太长了不想再继续等待，可以中断退出，也可以用 tryLock() 等方法尝试获取锁，如果获取不到锁也可以做别的事，更加灵活。

synchronized 锁只能同时被一个线程拥有，但是 Lock 锁没有这个限制

例如在读写锁中的读锁，是可以同时被多个线程持有的，可是 synchronized 做不到。

原理区别
synchronized 是内置锁，由 JVM 实现获取锁和释放锁的原理，还分为偏向锁、轻量级锁、重量级锁。

Lock 根据实现不同，有不同的原理，例如 ReentrantLock 内部是通过 AQS 来获取和释放锁的。

是否可以设置公平/非公平

公平锁是指多个线程在等待同一个锁时，根据先来后到的原则依次获得锁。ReentrantLock 等 Lock 实现类可以根据自己的需要来设置公平或非公平，synchronized 则不能设置。

性能区别

在 Java 5 以及之前，synchronized 的性能比较低，但是到了 Java 6 以后，发生了变化，因为 JDK 对 synchronized 进行了很多优化，比如自适应自旋、锁消除、锁粗化、轻量级锁、偏向锁等，所以后期的 Java 版本里的 synchronized 的性能并不比 Lock 差。

如何选择

讲完了 synchronized 和 Lock 的相同点和区别，最后我们再来看下如何选择它们，在 Java 并发编程实战和 Java 核心技术里都认为：

如果能不用最好既不使用 Lock 也不使用 synchronized。因为在许多情况下你可以使用 java.util.concurrent 包中的机制，它会为你处理所有的加锁和解锁操作，也就是推荐优先使用工具类来加解锁。
如果 synchronized 关键字适合你的程序，那么请尽量使用它，这样可以减少编写代码的数量，减少出错的概率。因为一旦忘记在 finally 里 unlock，代码可能会出很大的问题，而使用 synchronized 更安全。
如果特别需要 Lock 的特殊功能，比如尝试获取锁、可中断、超时功能等，才使用 Lock。

在确实需要一些 synchronized 所没有的特性的时候，比如时间锁等候、可中断锁等候、无块结构锁、多个条件变量或者锁投票。 ReentrantLock 还具有可伸缩性的好处，应当在高度争用的情况下使用它，但是请记住，大多数 synchronized 块几乎从来没有出现过争用，所以可以把高度争用放在一边。我建议用 synchronized 开发

Java基础

Synchronized 和 Lock 区别[主要,待整理中]

Synchronized 和 Lock

Synchronized和ReentrantLock区别

总结

相同点

不同点

如何选择