Java ReentrantLock与synchronized详解：原子性和可见性保障

Java语言作为一门支持并发性的编程语言，其设计巧妙地将线程模型和内存模型整合在一起，为开发者提供了强大的工具来处理多线程编程。其中，`ReentrantLock` 和 `synchronized` 是两种重要的并发控制机制。 `synchronized` 是Java中最基础的线程同步机制，它通过在代码块或方法前加上关键字来实现。当一个线程进入被synchronized修饰的代码块时，它会获取对应的监视器锁（monitor），在此期间其他试图获取同样锁的线程会被阻塞，直到当前线程执行完毕并释放锁。这保证了代码的原子性和可见性：原子性确保了同一时间只有一个线程能访问同步代码，避免了数据竞争；可见性则解决了内存一致性问题，即使在处理器缓存中，后续线程也能看到先前线程对共享变量的最新更新。 ReentrantLock 是Java并发包提供的一个更灵活的互斥锁，相较于synchronized，它提供了更多的控制选项，例如非阻塞尝试获取锁、可中断的等待、以及释放锁后可以重新获取等。ReentrantLock 提供了更细粒度的控制，这对于一些复杂场景，如锁的公平性、定时锁和读写锁（ReadWriteLock）等，有着显著的优势。ReentrantLock 的使用通常需要显式地调用 lock() 方法获取锁，以及 unlock() 方法释放锁，这使得代码更加清晰和可维护。 在编写并发代码时，一个重要的原则是遵循"锁粒度最小化"原则，只在真正需要同步的代码段使用锁。此外，避免死锁（两个或多个线程互相等待对方释放锁的情况）和活锁（线程不断请求锁但永远无法获取，因为其他线程持有锁且不会释放）也是关键。对于性能考虑，尽管现代JVM对无竞争的同步有良好的优化，但在高并发场景下，过度使用锁可能会导致性能瓶颈，因此应尽可能减少锁的持有时间和范围。 总结来说，ReentrantLock 和 synchronized 都是Java并发编程的重要基石，它们帮助开发者确保了多线程环境下的数据一致性和线程安全性。理解它们的工作原理和适用场景，可以帮助我们写出高效、健壮的并发程序。随着JVM的发展，未来的并发控制工具可能会提供更多的灵活性和性能优化，但对基本同步机制的理解仍然是基础。