浅谈synchronized和ReentrantLock的区别

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本文会简单对比一下 synchronized 关键字和 Lock 的区别,不会讲到底层原理。

synchronizedLock 有什么区别?使用Lock有什么好处,举例说明。

  1. 底层结构不同(所属层面 JVM vs API
  • synchronized 是关键字,属于 JVM 层面的。
    • monitorenter(底层是通过 monitor 对象来完成,其实 awaitnotify 方法都依赖于 monitor 对象,awaitnotify 只能再同步块或者同步方法调用 )
    • monitorexit
  • Lock是具体的类,属于API` 层面的锁。
  1. 使用方法不同(手动释放和自动释放的区别
  • synchronized 不需要手动释放锁,当 synchronized 代码执行完成以后,系统会自动让线程释放对所得占用。
  • ReentrantLock 则需要用户去手动释放锁,如果没有主动释放锁,就有可能导致出现死锁现象。需要 lock()unlock() 方法配合 try/finally 语句块来完成。
  1. 等待是否可中断 (可否中断
  • synchronized 不可中断,除非抛异常或者正常运行完成。
  • ReentrantLock可中断:
    • 设置超时方法 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
    • lockInterruptibly()放代码块中,调用 interrupt()方法可中断。
  1. 加锁是否公平(公平锁和非公平锁
  • Synchronized 是非公平锁。
  • ReentrantLock 两者都可以,默认非公平锁,构造方法可以传入 boolean 值,true 为公平锁,false为非公平锁。
  1. 锁绑定多个条件(精确唤醒
  • Synchronized 没有
  • ReentrantLock 用来实现分组唤醒需要唤醒的线程们,可以精确唤醒,而不是像 synchronized,要么随机唤醒一个线程,要么唤醒全部线程。newCondition() 方法。

ReentrantLock 多条件精确控制线程 Demo

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * @author linjinjia linjinjia047@163.com
 * @date 2021/3/30 21:38
 */
public class SyncAndReentrantLockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ShareResource shareResource = new ShareResource();

        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                shareResource.print1();
            }
        }, "AA").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                shareResource.print2();
            }
        }, "BB").start();
        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
                shareResource.print3();
            }
        }, "CC").start();
    }
}

/**
 * 多线程之间按照顺序调用,实现 A->B->C三个线程启动,要求如下:
 * AA 打印 1 次,BB 打印 2次,CC打印 3次
 * 来3轮
 */
class ShareResource {
    /**
     * flag = 1,线程AA启动
     * flag = 2,线程BB启动
     * flag = 3,线程CC启动
     */
    private int flag = 1;
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition c1 = lock.newCondition();
    private Condition c2 = lock.newCondition();
    private Condition c3 = lock.newCondition();

    public void print1(){
        lock.lock();
        try{
            // 1. 判断
            while(flag != 1){
                c1.await();
            }
            // 2. 干活
            print(Thread.currentThread().getName(), 1);
            // 3. 通知
            flag = 2;
            c2.signal();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void print2(){
        lock.lock();
        try{
            // 1. 判断
            while(flag != 2){
                c2.await();
            }
            // 2. 干活
            print(Thread.currentThread().getName(), 2);
            // 3. 通知
            flag = 3;
            c3.signal();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void print3(){
        lock.lock();
        try{
            // 1. 判断
            while(flag != 3){
                c3.await();
            }
            // 2. 干活
            print(Thread.currentThread().getName(), 3);
            // 3. 通知
            flag = 1;
            c1.signal();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    private void print(String name, int count){
        for(int i = 0; i < count; i++){
            System.out.println(name + "\t " + i);
        }
    }
}

输出

AA	 0
BB	 0
BB	 1
CC	 0
CC	 1
CC	 2
AA	 0
BB	 0
BB	 1
CC	 0
CC	 1
CC	 2
AA	 0
BB	 0
BB	 1
CC	 0
CC	 1
CC	 2

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