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在 Java 并发编程中,synchronized 和 ReentrantLock 都是用于实现线程同步的机制,但它们的设计理念和使用场景有显著区别。以下是两者的核心差异对比:
一、锁的实现机制
特性 | synchronized | ReentrantLock |
实现方式 | JVM 内置关键字,基于监视器锁(Monitor) | JDK 实现的类,基于 AQS( |
锁释放 | 自动释放(代码块结束或异常抛出) | 需手动调用 unlock()(必须放在 finally 块) |
锁类型 | 非公平锁(不可配置) | 可选择公平锁或非公平锁(构造函数参数) |
二、功能特性对比
1. 可中断性
java
// synchronized 无法中断等待中的线程
synchronized (lock) {
// 若其他线程持有锁,当前线程会一直阻塞
}
// ReentrantLock 支持中断等待
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
try {
lock.lockInterruptibly(); // 可响应中断
// 业务代码
} catch (InterruptedException e) {
// 处理中断
} finally {
lock.unlock();
}
2. 超时尝试获取锁
java
// synchronized 不支持超时
synchronized (lock) { /* ... */ }
// ReentrantLock 支持超时机制
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
if (lock.tryLock(3, TimeUnit.SECONDS)) { // 最多等待3秒
try {
// 业务代码
} finally {
lock.unlock();
}
} else {
// 超时后的处理逻辑
}
3. 条件变量(Condition)
java
// synchronized 通过 wait/notify 实现条件等待
synchronized (lock) {
while (!condition) {
lock.wait();
}
// 业务代码
lock.notifyAll();
}
// ReentrantLock 支持多个条件变量
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
lock.lock();
try {
while (!conditionMet) {
condition.await(); // 释放锁并等待
}
// 业务代码
condition.signalAll();
} finally {
lock.unlock();
}
三、性能对比
场景 | synchronized | ReentrantLock |
低竞争 | 性能更优(JVM 优化) | 略逊(需处理锁对象和手动释放) |
高竞争 | 性能下降明显 | 性能稳定(CAS + AQS 优化) |
锁粒度控制 | 粗粒度(方法或代码块) | 细粒度(可跨方法加锁/解锁) |
四、适用场景建议
1. 优先使用synchronized:
- 简单的同步需求(如单方法内的线程安全)
- 需要自动管理锁释放(避免忘记解锁)
- 对性能要求不高或低竞争场景
2. 优先使用ReentrantLock:
- 需要 可中断锁 或 超时获取锁
- 需要 公平锁 策略(避免线程饥饿)
- 需要绑定 多个条件变量(如生产者-消费者模型)
- 需要 跨方法加锁/解锁(如锁分段技术)
五、高级功能对比
功能 | synchronized | ReentrantLock |
锁重入 | ||
锁中断 | ||
锁超时 | ||
公平锁 | ||
多条件变量 | ||
锁状态查询 | (isLocked()) |
六、总结
- synchronized:
优势:简洁易用、自动管理锁、JVM 深度优化。
局限:功能单一、无法中断、不支持公平锁。 - ReentrantLock:
优势:灵活可控、支持高级功能(中断/超时/公平锁)。
局限:需手动释放锁、代码复杂度高。
最终建议:
- 优先使用 synchronized 满足基本需求,仅在需要高级功能时选择 ReentrantLock。
- 在分布式系统或高并发场景中,可结合 ReentrantLock 的细粒度控制实现高性能同步。
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