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、使用方式以及提供的特性上存在一些显著的区别。以下是对两者的详细比较:
一、定义与实现方式
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Synchronized
- 是Java语言内置的同步机制。
- 基于监视器锁(monitor lock)或对象锁实现。
- 当线程进入一个synchronized方法或代码块时,它会自动获得锁,并在退出时自动释放锁。
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Lock
- 是Java 5中引入的一个接口,提供了比synchronized更灵活的锁操作。
- ReentrantLock是Lock接口的一个常用实现类,它支持可重入性,即同一个线程可以多次获取同一个锁而不会造成死锁。
- Lock接口的实现通常涉及AQS(AbstractQueuedSynchronizer)的使用,通过实现AQS提供的方法来定义锁的行为。
二、使用方式
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Synchronized
- 可以修饰方法或代码块。
- 不需要显式创建锁对象,锁的获取和释放由JVM自动管理。
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Lock
- 需要显式创建锁对象(如ReentrantLock)。
- 锁的获取和释放需要手动进行,通常在try-finally块中确保锁的释放。
三、特性与区别
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可中断性
- Synchronized:线程在等待锁时不能响应中断。
- Lock:提供了可中断的锁获取方式(如lockInterruptibly()方法),线程可以在等待锁的过程中响应中断。
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公平性
- Synchronized:不支持公平锁,即不能保证等待时间最长的线程会首先获得锁。
- Lock:提供了可选的公平性设置,如ReentrantLock支持创建公平锁和非公平锁。
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锁绑定
- Synchronized:锁定的范围受到方法或代码块的限制。
- Lock:可以跨方法绑定锁,提供了更灵活的锁控制。
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条件变量
- Synchronized:与Object类的wait()、notify()、notifyAll()方法一起工作,只有一个条件(等待集)。
- Lock:提供了Condition类,可以分离对象锁的等待集,支持多个条件变量的设置,从而允许更细粒度的线程控制。
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性能
- 在JDK 1.6之后,synchronized通过引入偏向锁、轻量级锁、重量级锁等优化,性能得到了显著提升。
- Lock提供了更多的灵活性,但在某些情况下,可能需要更多的代码和更复杂的逻辑来实现相同的同步效果,这可能会影响性能。然而,对于需要高级同步特性的场景,Lock通常是更好的选择。
四、应用场景
- Synchronized:适合简单的同步场景,它是Java语言级的特性,易于使用和理解。在大多数情况下,synchronized已经足够满足同步需求。
- Lock:在涉及复杂同步控制逻辑或特殊需求时(如可中断的锁获取、公平性、以及绑定多个条件等),Lock接口通常会提供更好的控制和更高的灵活性。