java中synchronized和lock的区别

synchronized是Java内置的锁机制，提供线程安全，而Lock是Java并发库中的接口，需手动创建和释放锁，提供更灵活的同步控制。

在Java多线程编程中，为了确保数据的一致性和防止并发问题，我们经常需要使用到同步机制。synchronized关键字和Lock接口是Java中实现同步的两种主要方式，它们各自有不同的特性和使用场景，下面我们来详细探讨这两者的区别。

Synchronized

synchronized是Java内置的同步机制，它可以修饰方法或者作为代码块的一部分，它的特点是使用简单，无需手动释放锁。

基本用法

1、同步方法：直接在方法声明上添加synchronized关键字。

2、同步代码块：使用synchronized关键字加上一个对象作为锁来同步代码块。

public synchronized void syncMethod() {
    // 方法体
}
public void someMethod() {
    synchronized(this) {
        // 代码块
    }
}

特点

可重入性：同一个线程可以多次获取同一个锁。

自动释放锁：当synchronized方法或者代码块执行完成后，锁会自动释放。

锁池：Java对象头中的Mark Word用来存储锁信息，JVM维护着一个锁池。

无法响应中断：当线程获取不到锁时会进入阻塞状态，此时无法响应中断。

不支持公平性：无法保证等待时间最长的线程一定能获取到锁。

Lock

Lock是一个接口，属于Java并发包java.util.concurrent.locks中的一部分，它提供了比synchronized更加灵活的锁定机制。

基本用法

通常使用的实现类有ReentrantLock。

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class Example {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    public void lockMethod() {
        lock.lock();
        try {
            // 方法体
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

特点

手动解锁：需要在finally块中释放锁，确保锁一定被释放。

支持公平性：ReentrantLock允许构造时选择是否使用公平策略。

可响应中断：支持在等待锁的过程中响应中断。

支持条件：Lock接口中的newCondition方法可以创建与锁关联的条件，使得线程可以在特定条件下被唤醒。

灵活性：提供了更多的功能，例如尝试获取锁的操作。

对比

1、灵活性：Lock提供了更高的灵活性，能够实现更复杂的同步结构。

2、性能：在高竞争环境下，synchronized可能会有更高的性能，因为它有更小的开销。

3、使用难度：synchronized使用简单，而Lock需要手动管理，易出错。

4、功能：Lock提供了synchronized不具备的功能，如公平锁、可中断锁等。

5、适用场景：synchronized适用于简单的同步需求，Lock适用于需要高度定制化的同步需求。

相关问题与解答

Q1: synchronized和Lock哪个性能更高？

A1: 这取决于具体的使用场景，在高竞争的情况下，synchronized可能有更好的性能，而在低竞争或者需要高级功能时，Lock可能是更好的选择。

Q2: synchronized是如何实现的？

A2: synchronized是通过对象监视器（Object Monitor）实现的，每个对象都有一个与之关联的监视器，当同步代码块或方法被执行时，线程需要获取对象的监视器锁。

Q3: Lock可以实现哪些synchronized不能实现的功能？

A3: Lock可以实现公平锁、可中断锁、以及绑定多个条件等功能，这些都是synchronized不具备的。

Q4: 为什么说使用Lock需要小心？

A4: 因为Lock需要手动管理，特别是在异常情况下需要确保锁能够被正确释放，否则可能导致死锁或者资源无法释放的问题，通常需要在finally块中释放锁来避免这种情况。