Java Lock与Synchronized区别详解

"本文档讨论了Java中的锁机制，主要比较了`synchronized`关键字和`Lock`接口的区别，并涉及到了死锁的基础概念和产生条件。文档指出，尽管`synchronized`是Java的内置关键字，但`Lock`提供了更高级别的控制和灵活性。同时，文档提到了两者在锁释放上的差异，以及`synchronized`在某些情况下的不足，如可能导致不必要的等待和读写操作的不必要同步。" 在Java并发编程中，`synchronized`和`Lock`（通常指`java.util.concurrent.locks.Lock`接口，如`ReentrantLock`）都是用于实现线程安全的重要工具，但它们之间存在显著的差异。 ### synchronized的关键特性 1. **内置性**：`synchronized`是Java语言的关键字，它提供了内置的线程同步机制。 2. **自动释放**：当线程执行完毕同步代码块或发生异常时，`synchronized`会自动释放锁，无需程序员显式处理。 ### Lock接口的关键特性 1. **非关键字**：`Lock`是一个接口，通过实现该接口的类（如`ReentrantLock`）来提供锁机制。 2. **手动释放**：使用`Lock`必须显式调用`unlock()`方法来释放锁，如果不释放，可能会导致死锁。 ### 死锁 死锁是并发编程中的一种危险状态，当两个或更多线程相互等待对方释放资源而无法继续执行时发生。死锁的四个必要条件包括： 1. **互斥条件**：资源不可共享，一次只能由一个线程占用。 2. **请求与保持条件**：线程已经持有至少一个资源，但又请求新的资源。 3. **不剥夺条件**：线程已获得的资源在使用完之前不能被强制夺走。 4. **循环等待条件**：存在一个线程等待序列，每个线程都在等待序列中的下一个线程所持有的资源。 ### synchronized的不足 1. **阻塞等待**：如果线程因调用`sleep`或等待I/O而被阻塞，即使不再需要同步资源，它仍然持有锁，可能导致其他线程等待。 2. **读写操作的过度同步**：对于只读操作，多个线程可以并行执行，但`synchronized`会阻止这种情况，可能导致不必要的性能损失。 ### Lock的优势 1. **灵活性**：`Lock`提供了更多的控制，如尝试获取锁、可中断的获取锁、定时获取锁等。 2. **可读写分离**：`Lock`可以实现读写锁，允许多个读取线程同时执行，提高并发性能。 ### 总结 虽然`synchronized`在简单场景下易于使用，但在复杂并发控制和需要精细控制锁的场景下，`Lock`提供了更强大的功能。开发者应根据具体需求选择合适的同步机制，以实现高效且线程安全的代码。