lock 和 synchronized 区别

一、功能

Lock和Synchronized都是Java中用来解决线程安全问题的工具，它们能够确保多个线程在访问共享资源时的正确性和一致性。

二、特性

1. 基本定义与实现：

   • Synchronized是Java中的一个同步关键字，由JVM实现。
   • Lock是Java中的一个接口，提供了更灵活和强大的锁机制，其实现类（如ReentrantLock）提供了多种加锁和解锁的方式。

2. 锁的粒度与控制：

   • Synchronized可以通过两种方式来控制锁的粒度：修饰在方法层面或修饰在代码块上。锁的作用范围取决于加锁对象的生命周期。
   • Lock锁的粒度是通过其提供的lock()和unlock()方法决定的。包裹在这两个方法之间的代码能够保证线程安全性，锁的作用域取决于Lock实例的生命周期。

3. 灵活性与非阻塞竞争锁：

   • Lock比Synchronized的灵活性更高，可以自主决定加锁和释放锁的时间。
   • Lock提供了非阻塞的竞争锁方法tryLock()，通过返回true/false来告知当前线程锁的状态。而Synchronized作为关键字，无法实现非阻塞竞争锁的方法。

4. 锁的释放机制：

   • Synchronized锁的释放是被动的，当Synchronized同步代码块执行完毕或代码出现异常时才会释放锁。
   • Lock需要手动释放锁，通常在finally块中调用unlock()方法来确保锁的正确释放。

5. 公平锁与非公平锁：

   • Lock提供了公平锁和非公平锁的机制。公平锁保证线程按照申请锁的顺序来获取锁，而非公平锁则不保证这一点。
   • Synchronized只提供了一种非公平锁的实现。

三、性能

Synchronized和Lock在性能方面相差不大，但在实现上有所区别：

• Synchronized引入了偏向锁、轻量级锁、重量级锁以及锁升级的方式来优化加锁的性能。这些优化技术使得Synchronized在高并发场景下仍然能够保持较好的性能。
• Lock中则可能用到了自旋锁等方式来实现性能优化。自旋锁在某些情况下可以减少线程的上下文切换开销，从而提高性能。

四、实践应用

在实际开发中，应根据具体需求选择合适的同步机制：

• 对于简单的同步需求，推荐使用Synchronized，因为它简洁且易于使用。
• 对于需要更高灵活性和精确控制的复杂同步场景，可以考虑使用Lock。例如，在需要实现非阻塞竞争锁、公平锁或需要手动控制加锁和释放锁时间的场景下，Lock是更好的选择。

综上所述，Lock和Synchronized各有优劣，在实际应用中应根据具体需求进行选择。