Java锁——synchronized、ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock

synchronized关键值

• 线程在进入synchronized同步代码块之前会自动获得锁，退出时无论是正常退出还是抛出异常退出，都会自动释放锁。
• synchronized修饰的同步块对同一条线程来说是可重入的。
• synchronized修饰的同步块的锁被线程持有时，后面的其他线程会被阻塞。

重入锁ReentrantLock

可以实现非块结构的互斥同步。

与synchronized的比较

1. 性能上
   从JDK6，ReentrantLock与synchronized性能上基本持平。所以，目前性能不再是选择使用两种锁的因素了。
2. 功能上
   • ReentrantLock锁上，等待的线程可以选择放弃等待，可定时，可轮询，可中断获取锁；
   • ReentrantLock锁提供公平锁和非公平锁，默认下是非公平的(synchronized是非公平的)。公平锁指线程按照请求的顺序获得锁，非公平锁允许插队的发生。
     线程的挂起和恢复都需要系统开销，加上线程恢复和真正执行之间存在的延迟。那么当锁被释放时，如果刚好有一个线程到来，直接分配给它，这样的不公平策略会减少线程切换的开销，所以一般情况下非公平锁性能要优于公平锁。在锁持有时间较长，或者请求锁的间隔大的时候，可以使用公平锁。
   • ReentrantLock锁可以绑定多个条件。synchronized同步块需要配合锁对象的wait()、notify()和notifyAll()方法实现条件。而ReentrantLock可以多次调用newCondition()方法实现多个条件。

在一些内置锁(synchronized)无法满足需求的情况下，ReentrantLock可以作为一种高级工具。当需要一些高级功能时才应该使用ReentrantLock，这些功能包括：可定时的、可轮询的与可中断的锁获取操作，公平队列，以及非块结构的锁。否则，还是应该优先使用synchronized。
——选自《Java并发编程实践》Java Concurrency in Practice

在未来，比起ReentrantLock，synchronized性能更可能会被提升。

读写锁ReadWriteLock

很多程序对变量的访问，往往都是读大于写的情况。加锁之后可以保证线程安全，防止读写操作和写写操作的数据冲突，但也避免了读读操作的冲突。而读读操作在本质上是不需要加锁限制的，这样就损耗了程序的性能。读写锁就是应这种情况而产生的，放宽了加锁的粒度，允许多个线程并发执行读操作，但每次只允许一个写操作。

ReentrantReadWriteLock实现

读写锁接口ReadWriteLock的实现ReentrantReadWriteLock，对外提供两个锁，一个读锁用于读操作，执行读操作时需要获得读锁；一个写锁用于写操作，当需要修改数据时需要获得写锁。两个锁是读写锁ReentrantReadWriteLock的不同视图。

ReentrantReadWriteLock降级和升级

在ReentrantReadWriteLock中，写线程降级为读线程是可以的，但从读线程升级为写线程则是不可以的(会导致死锁)。

读写锁应用

当程序访问以读操作为主时，读写锁能够提高性能。