synchronized和ReentrantLock区别

synchronized和ReentrantLock是Java中用于实现线程同步的两种方式，它们在实现细节、使用方式和功能特性上有显著的区别。

1. 实现方式

• synchronized：是Java的关键字，可以修饰方法或代码块，自动管理同步。它是语言级别的特性，简洁且易用。
• ReentrantLock：是java.util.concurrent.locks包中的一个类，需要显式地创建和使用。它提供了比synchronized更灵活的锁管理。

2. 锁的实现

• synchronized：属于不可中断的锁，如果一个线程尝试获取锁失败，它会一直等待，直到成功获得锁。
• ReentrantLock：支持中断，线程尝试获取锁失败后可以选择中断等待。通过lockInterruptibly()方法可以在获取锁过程中响应中断。

3. 尝试获取锁

• synchronized：没有提供尝试获取锁的机制，线程只有在锁可用时才能获得锁，若锁不可用则会阻塞。
• ReentrantLock：提供了tryLock()方法，线程可以立即返回是否成功获得锁，如果未获取锁，可以选择继续等待或执行其他任务。

4. 超时获取锁

• synchronized：不支持超时获取锁。线程一旦进入等待状态，便一直阻塞，直到获得锁。
• ReentrantLock：支持超时获取锁，可以通过tryLock(long timeout, TimeUnit unit)方法实现，线程可以在指定的时间内等待获取锁，超过超时时间后自动放弃。

5. 公平性

• synchronized：不支持公平性设置，线程获取锁的顺序是不确定的，可能会出现线程饥饿的情况。
• ReentrantLock：支持公平锁，可以通过构造函数参数true或false来选择是否启用公平性。公平锁确保线程按请求锁的顺序获得锁。

6. 条件变量

• synchronized：通过Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法实现条件变量。synchronized能够方便地实现基于对象的等待/通知机制，但功能相对简单。
• ReentrantLock：可以结合Condition对象使用，提供更灵活的条件变量支持。Condition支持多个等待队列，能够在多个条件下实现更复杂的同步需求。

7. 锁状态检查

• synchronized：没有提供检查锁状态的方法，开发者无法直接判断某个锁是否被占用。
• ReentrantLock：提供了isLocked()、isFair()、hasQueuedThreads()等方法，可以检查锁的状态、是否公平以及是否有线程在等待锁。

8. 可重入性

• synchronized：支持可重入性，即同一个线程可以多次获取同一把锁，系统会自动管理锁计数。
• ReentrantLock：也支持可重入性，允许同一线程多次获得锁。它通过维护锁的获取计数来实现这一特性。

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总结：使用场景和优缺点

• synchronized：适合简化的同步需求，不需要显式的创建和释放锁，适用于锁持有时间较短、没有复杂逻辑的同步场景。

  • 优点：简洁、易用、自动释放锁。
  • 缺点：缺乏灵活性，比如无法响应中断、无法设置公平性等。

• ReentrantLock：适用于更复杂的同步场景，特别是需要中断支持、尝试获取锁、超时控制和公平性控制的情况。它提供了更多的功能和控制，但也需要更多的代码管理。

  • 优点：灵活、支持中断、超时获取、条件变量等。
  • 缺点：需要显式地释放锁，容易导致死锁等问题。

如何选择？

• 简单的同步任务：如果只需要简单的同步，推荐使用synchronized，因为它更加简洁。
• 复杂的同步任务：如果涉及到中断响应、超时机制或公平锁等高级特性，使用ReentrantLock更加合适。

高级特性：条件变量

• ReentrantLock结合Condition对象可以实现更复杂的同步模型。例如，多个线程可能需要在某些条件下进行等待和通知，这种情况下Condition提供了比wait()和notify()更灵活的功能，能够支持多个等待队列、精确的控制条件