ReentrantLock和synchronized两种锁定机制

ReentrantLock和synchronized两种锁定机制

1.应用synchronized同步锁

把代码块声明为 synchronized，使得该代码具有 原子性（atomicity）和 可见性（visibility）。
原子性意味着一个线程一次只能执行由一个指定监控对象（lock）保护的代码，从而防止多个线程在更新共享状态时相互冲突。
可见性类似volatile关键字。

2.应用ReentrantLock显示锁

ReentrantLock 类实现了 Lock ，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义，但是添加了类似锁投票、定时锁等候和可中断锁等候的一些特性。此外，它还提供了在激烈争用情况下更佳的性能(换句话说，当许多线程都想访问共享资源时，JVM 可以花更少的时候来调度线程，把更多时间用在执行线程上)。

可重入锁 ReentrantLock 的含义是当某个线程获取某个锁后，在未释放锁的情况下，第二次再访问该锁锁定的另一代码块时，可以重新进入该块。

ReentrantLock典型的使用方法：

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class  X {
    private  final  ReentrantLock lock =  new  ReentrantLock();
    // ...
 
    public  void  m() {
      lock.lock();   // block until condition holds
      try  {
        // ... method body
      }  finally  {
        lock.unlock();
      }
    }
  }

　　

（1）什么情况下可以使用 ReentrantLock
使用synchronized 的一些限制： 
无法中断正在等候获取一个锁的线程；
无法通过投票得到一个锁；
释放锁的操作只能与获得锁所在的代码块中进行，无法在别的代码块中释放锁；
ReentrantLock 没有以上的这些限制，且必须是手工释放锁。

（2）简单对比
主要相同点：Lock能完成synchronized所实现的所有功能
主要不同点：Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能，当许多线程都在争用同一个锁时，使用 ReentrantLock 的总体开支通常要比 synchronized 少得多。 
synchronized会自动释放锁，而Lock一定要求程序员手工释放，并且必须在finally从句中释放。

3.对synchronized(this)的理解 

一、当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线
程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。 
二、然而，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该object中的非synchronized
(this)同步代码块。 
三、尤其关键的是，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，其他线程对object中所有其它synchronized(this)
同步代码块的访问将被阻塞。 
四、第三个例子同样适用其它同步代码块。也就是说，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，它就获得了这个
object的对象锁。结果，其它线程对该object对象所有同步代码部分的访问都被暂时阻塞。 
五、以上规则对其它对象锁同样适用

4.Synchronize 和 Lock 有什么不同

（1）用法区别
synchronized(隐式锁)：在需要同步的对象中加入此控制，synchronized可以加在方法上，也可以加在特定代码块中，括号中表示需要锁的对象。
lock（显示锁）：需要显示指定起始位置和终止位置。一般使用ReentrantLock类做为锁，多个线程中必须要使用一个ReentrantLock类做为对 象才能保证锁的生效。且在加锁和解锁处需要通过lock()和unlock()显示指出。所以一般会在finally块中写unlock()以防死锁。
（2）synchronized和lock性能区别
synchronized是托管给JVM执行的，而lock是java写的控制锁的代码。
synchronized采用的是CPU悲观锁机制，即线程获得的是独占锁。独占锁意味着其 他线程只能依靠阻塞来等待线程释放锁。独占锁意味着其他线程只能依靠阻塞来等待线程释放锁。而在CPU转换线程阻塞时会引起线程上下文切换，当有很多线程竞争锁的时候，会引起CPU频繁的上下文切换导致效率很低。
Lock用的是乐观锁方式。所谓乐观锁就是，每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为止。乐观锁实现的机制就 是CAS操作（Compare and Swap）。

（3）synchronized和lock用途区别
synchronized原语和ReentrantLock在一般情况下没有什么区别，但是在非常复杂的同步应用中，请考虑使用ReentrantLock，特别是遇到下面2种需求的时候。
1.某个线程在等待一个锁的控制权的这段时间需要中断
2.需要分开处理一些wait-notify，ReentrantLock里面的Condition应用，能够控制notify哪个线程
3.具有公平锁功能，每个到来的线程都将排队等候、

 

5.关于两种机制的精彩评论

如果我们把每个线程理解成 一个个门，门都需要上锁，
在没有ReentrantLock之前，我们上锁，可能统一用sycnchronized(钥匙),大家都在竞争锁钥匙，钥匙只有一把，谁先拥有谁就先开门进去，门打不开的就一直卡死等待，浪费时间，还不能干其他事情，就消耗在这里了

有了ReentrantLock，英文解释可重用锁， 就不需要钥匙了，我们可以灵活的为一组门（thread）配置一把特殊的锁，为另一组门配置另外一把锁，多灵活啊，这把锁仍然拥有synchronized的功能，
1.如果用tryLock（非阻塞），此次获取不到锁，那你也不会等待，可以在门口玩会手机，或者去超时买菜，一会再来trylock一次 这个方法更灵活；
2.如果用lock（阻塞），那就跟synchronized一样的，获取了锁，就开门了，同一时刻 其他的门就死等，不能干其他事情；