Java并发编程：synchronized与Lock深度对比

"synchronized与Lock比较-Java并发编程实践分享" 在Java并发编程中，synchronized和Lock都是用于实现线程同步的关键机制，确保多线程环境下的数据一致性。它们虽然有着相似的目标，但在功能、灵活性和性能上存在一些区别。 1. **Lock与synchronized的功效** - **相同点**：两者都能实现线程互斥，防止多个线程同时访问临界区，从而避免数据竞争。 - **不同点**：Lock提供了更细粒度的控制，如可重入、公平性选择、非阻塞尝试获取锁等。而synchronized是隐式的，自动管理锁的获取和释放，且是隐式保证线程的可见性。 2. **Lock的灵活性和可伸缩性** - Lock（如ReentrantLock）允许开发者在需要时手动获取和释放锁，这使得它能更好地适应复杂的并发场景。 - Lock可以实现公平锁，即按照线程到达的顺序获取锁，而synchronized默认是非公平的。 - Lock可以实现尝试获取锁（tryLock），允许线程在无法获取锁时立即返回，而不是等待。 3. **性能比较** - 在Java 1.5中，Lock的性能优于synchronized，因为Lock避免了JVM层面的开销。然而，在Java 1.6及以后版本，JVM对synchronized进行了优化，性能差距已经不大。 - 使用Lock时，必须在finally块中释放锁，以防止异常导致锁未被释放，这是一个重要的最佳实践。 4. **线程安全的判断** - 第一个方法（`public void add(int i) { i++; }`）不是线程安全的，因为它对共享变量`i`的修改没有进行任何同步保护。 - 第二个方法（`public Object getLast(List list)`）在Java中也是线程不安全的，因为`List`的size()和get()操作不是原子性的，可能在多线程环境下引发并发问题。 - 第三个方法（`public Object getLast(Vector v)`）使用了Vector，Vector是线程安全的，因此这个方法是线程安全的，尽管如此，通常推荐使用并发容器如ArrayList而不是Vector，因为Vector的性能较差。 5. **并发编程实践** - JUC（Java Concurrency Utilities）是Java 1.5引入的一组工具类，提供了线程池、原子变量、并发集合等高级并发工具。 - 线程池（如ThreadPoolExecutor）可以有效地管理线程，避免频繁创建和销毁线程带来的开销。线程池的配置参数包括核心线程数（corePoolSize）、最大线程数（maxPoolSize）、超时时间（keepAliveTime）和工作队列（workQueue）。 - Atomic类提供了原子操作，能够在不使用锁的情况下保证线程安全。 - Lock接口及其实现（如ReentrantLock）提供了比synchronized更强大的同步机制。 - 并发编程时要注意内存可见性、死锁、活锁和饥饿等问题，确保正确使用同步机制。 6. **示例代码分析** - `testList()`方法使用ArrayList，ArrayList不是线程安全的，所以在迭代过程中删除元素会导致ConcurrentModificationException。 - `testVector()`方法使用Vector，虽然线程安全，但性能较差，同样不应在多线程环境下随意修改集合。 在实际开发中，应根据具体需求选择使用synchronized还是Lock，同时注意并发编程的最佳实践，以保证程序的稳定性和性能。