简述ReentrantLock和Synchronized区别

来源：互联网发布：温州淘宝运营培训学校编辑：程序博客网时间：2024/04/30 02:47

1、ReentrantLock 拥有Synchronized相同的并发性和内存语义，此外还多了锁投票，定时锁等候和中断锁等候

线程A和B都要获取对象O的锁定，假设A获取了对象O锁，B将等待A释放对O的锁定，

如果使用 synchronized ，如果A不释放，B将一直等下去，不能被中断

如果使用ReentrantLock，如果A不释放，可以使B在等待了足够长的时间以后，中断等待，而干别的事情

ReentrantLock获取锁定与三种方式：
a) lock(), 如果获取了锁立即返回，如果别的线程持有锁，当前线程则一直处于休眠状态，直到获取锁

b) tryLock(), 如果获取了锁立即返回true，如果别的线程正持有锁，立即返回false；

c)tryLock(long timeout,TimeUnit unit)，如果获取了锁定立即返回true，如果别的线程正持有锁，会等待参数给定的时间，在等待的过程中，如果获取了锁定，就返回true，如果等待超时，返回false；

d) lockInterruptibly:如果获取了锁定立即返回，如果没有获取锁定，当前线程处于休眠状态，直到或者锁定，或者当前线程被别的线程中断

2、synchronized是在JVM层面上实现的，不但可以通过一些监控工具监控synchronized的锁定，而且在代码执行时出现异常，JVM会自动释放锁定，但是使用Lock则不行，lock是通过代码实现的，要保证锁定一定会被释放，就必须将unLock()放到finally{}中

3、在资源竞争不是很激烈的情况下，Synchronized的性能要优于ReetrantLock，但是在资源竞争很激烈的情况下，Synchronized的性能会下降几十倍，但是ReetrantLock的性能能维持常态；

5.0的多线程任务包对于同步的性能方面有了很大的改进，在原有synchronized关键字的基础上，又增加了ReentrantLock，以及各种Atomic类。

synchronized：
在资源竞争不是很激烈的情况下，偶尔会有同步的情形下，synchronized是很合适的。原因在于，编译程序通常会尽可能的进行优化synchronize，另外可读性非常好，不管用没用过5.0多线程包的程序员都能理解。

ReentrantLock:
ReentrantLock提供了多样化的同步，比如有时间限制的同步，可以被Interrupt的同步（synchronized的同步是不能Interrupt的）等。在资源竞争不激烈的情形下，性能稍微比synchronized差点点。但是当同步非常激烈的时候，synchronized的性能一下子能下降好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。

Atomic:
和上面的类似，不激烈情况下，性能比synchronized略逊，而激烈的时候，也能维持常态。激烈的时候，Atomic的性能会优于ReentrantLock一倍左右。但是其有一个缺点，就是只能同步一个值，一段代码中只能出现一个Atomic的变量，多于一个同步无效。因为他不能在多个Atomic之间同步。

所以，我们写同步的时候，优先考虑synchronized，如果有特殊需要，再进一步优化。ReentrantLock和Atomic如果用的不好，不仅不能提高性能，还可能带来灾难。

package test.thread;     import static java.lang.System.out;     import java.util.Random;   import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;   import java.util.concurrent.CyclicBarrier;   import java.util.concurrent.ExecutorService;   import java.util.concurrent.Executors;   import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;   import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;   import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;     public class TestSyncMethods {              public static void test(int round,int threadNum,CyclicBarrier cyclicBarrier){           new SyncTest("Sync",round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();           new LockTest("Lock",round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();           new AtomicTest("Atom",round,threadNum,cyclicBarrier).testTime();       }         public static void main(String args[]){                      for(int i=0;i<5;i++){               int round=100000*(i+1);               int threadNum=5*(i+1);               CyclicBarrier cb=new CyclicBarrier(threadNum*2+1);               out.println("==========================");               out.println("round:"+round+" thread:"+threadNum);               test(round,threadNum,cb);                          }       }   }     class SyncTest extends TestTemplate{       public SyncTest(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb){           super( _id, _round, _threadNum, _cb);       }       @Override      /**       * synchronized关键字不在方法签名里面，所以不涉及重载问题       */      synchronized long  getValue() {           return super.countValue;       }       @Override      synchronized void  sumValue() {           super.countValue+=preInit[index++%round];       }   }       class LockTest extends TestTemplate{       ReentrantLock lock=new ReentrantLock();       public LockTest(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb){           super( _id, _round, _threadNum, _cb);       }       /**       * synchronized关键字不在方法签名里面，所以不涉及重载问题       */      @Override      long getValue() {           try{               lock.lock();               return super.countValue;           }finally{               lock.unlock();           }       }       @Override      void sumValue() {           try{               lock.lock();               super.countValue+=preInit[index++%round];           }finally{               lock.unlock();           }       }   }       class AtomicTest extends TestTemplate{       public AtomicTest(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb){           super( _id, _round, _threadNum, _cb);       }       @Override      /**       * synchronized关键字不在方法签名里面，所以不涉及重载问题       */      long  getValue() {           return super.countValueAtmoic.get();       }       @Override      void  sumValue() {           super.countValueAtmoic.addAndGet(super.preInit[indexAtomic.get()%round]);       }   }   abstract class TestTemplate{       private String id;       protected int round;       private int threadNum;       protected long countValue;       protected AtomicLong countValueAtmoic=new AtomicLong(0);       protected int[] preInit;       protected int index;       protected AtomicInteger indexAtomic=new AtomicInteger(0);       Random r=new Random(47);       //任务栅栏，同批任务，先到达wait的任务挂起，一直等到全部任务到达制定的wait地点后，才能全部唤醒，继续执行       private CyclicBarrier cb;       public TestTemplate(String _id,int _round,int _threadNum,CyclicBarrier _cb){           this.id=_id;           this.round=_round;           this.threadNum=_threadNum;           cb=_cb;           preInit=new int[round];           for(int i=0;i<preInit.length;i++){               preInit[i]=r.nextInt(100);           }       }              abstract void sumValue();       /*       * 对long的操作是非原子的，原子操作只针对32位       * long是64位，底层操作的时候分2个32位读写，因此不是线程安全       */      abstract long getValue();         public void testTime(){           ExecutorService se=Executors.newCachedThreadPool();           long start=System.nanoTime();           //同时开启2*ThreadNum个数的读写线程           for(int i=0;i<threadNum;i++){               se.execute(new Runnable(){                   public void run() {                       for(int i=0;i<round;i++){                           sumValue();                       }                         //每个线程执行完同步方法后就等待                       try {                           cb.await();                       } catch (InterruptedException e) {                           // TODO Auto-generated catch block                           e.printStackTrace();                       } catch (BrokenBarrierException e) {                           // TODO Auto-generated catch block                           e.printStackTrace();                       }                       }               });               se.execute(new Runnable(){                   public void run() {                         getValue();                       try {                           //每个线程执行完同步方法后就等待                           cb.await();                       } catch (InterruptedException e) {                           // TODO Auto-generated catch block                           e.printStackTrace();                       } catch (BrokenBarrierException e) {                           // TODO Auto-generated catch block                           e.printStackTrace();                       }                     }               });           }                      try {               //当前统计线程也wait,所以CyclicBarrier的初始值是threadNum*2+1               cb.await();           } catch (InterruptedException e) {               // TODO Auto-generated catch block               e.printStackTrace();           } catch (BrokenBarrierException e) {               // TODO Auto-generated catch block               e.printStackTrace();           }           //所有线程执行完成之后，才会跑到这一步           long duration=System.nanoTime()-start;           out.println(id+" = "+duration);                  }     }

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