java ReentrantLock 设计的好处与缺点？与简单的synchronized关键字对比

ReentrantLock 是 Java 中用于实现锁机制的一种可重入锁。它具有一些优点和一些缺点，下面是关于ReentrantLock的主要优点和缺点：

优点：

可重入性（Reentrancy）：ReentrantLock 支持锁的可重入性，也就是说同一个线程可以多次获得同一个锁，而不会导致死锁。这使得在复杂的程序中更容易实现正确的同步。
公平性（Fairness）：ReentrantLock 可以选择是否使用公平性策略。在公平模式下，等待锁的线程会按照请求的顺序获得锁，而不会出现饥饿现象。这有助于避免某些线程永远无法获取锁的问题。
灵活性（Flexibility）：ReentrantLock 提供了丰富的方法和选项，可以更灵活地控制锁的行为。例如，你可以设置锁的超时时间、中断等待锁的线程，以及尝试非阻塞地获取锁等。
性能（Performance）：在某些情况下，ReentrantLock 可以比内置的synchronized关键字更好地支持高并发性能，因为它具有更细粒度的控制和更少的竞争。

缺点：

复杂性（Complexity）：相对于简单的synchronized关键字，ReentrantLock 使用起来更复杂。需要手动管理锁的获取和释放，容易出现编程错误，如忘记释放锁或死锁。
资源占用（Resource Usage）：ReentrantLock 使用的资源比synchronized多，因为每个锁都需要额外的对象来表示，这可能会导致内存占用增加。
性能变化（Performance Variability）：虽然ReentrantLock 在某些情况下可以提供更好的性能，但在其他情况下，它的性能可能不如synchronized。性能取决于具体的应用场景和锁的使用方式。

总的来说，ReentrantLock 是一个强大且灵活的同步工具，它在某些情况下可以比synchronized更有优势，但需要谨慎使用，并且需要仔细考虑如何使用以确保线程安全。在选择使用它时，你应该考虑你的应用需求、复杂性和性能要求。

在大多数情况下，ReentrantLock和synchronized关键字在性能上没有明显的差异，因为它们都可以用于实现互斥访问。性能的主要差异通常来自于如何使用它们，以及锁的粒度。

以下是一些比较ReentrantLock和synchronized的关键差异和考虑因素：

灵活性：ReentrantLock提供了更多的灵活性。你可以使用它来实现更复杂的同步需求，如可中断锁、定时锁、公平锁等。它还允许你在不同的代码块中获得和释放锁，这可以对性能进行微调。与之相比，synchronized关键字较为简单，但功能相对受限。
锁粒度：性能的关键因素之一是锁的粒度。如果你在整个方法上使用synchronized，那么只有一个线程能够执行整个方法，这可能导致性能瓶颈。与之相比，ReentrantLock允许你更细粒度地控制锁的范围，这可以减小锁的竞争，提高性能。你可以在需要同步的代码块上获取和释放锁，而不是整个方法。
易用性：synchronized相对于ReentrantLock更容易使用，因为它是Java语言的一部分，无需导入额外的库，而且语法更简单。
分布式环境：如果你的应用需要在分布式环境中实现并发控制，ReentrantLock通常更适合，因为它可以很容易地扩展到分布式锁实现，如基于ZooKeeper或Redis的分布式锁。

总的来说，性能上的差异通常不大，但在具体情况下，你可能会发现一种方式比另一种方式更适合你的应用需求。要选择哪种方式，需要综合考虑你的应用场景、性能需求以及代码的复杂性。如果你的应用需求比较简单，而且性能不是主要关注点，那么synchronized可能更方便。如果你需要更高级的同步功能或更细粒度的控制，那么ReentrantLock可能更适合。

public class CodeService {
    private Lock lock1 = new ReentrantLock();
    private Lock lock2 = new ReentrantLock();
    private Lock lock3 = new ReentrantLock();

    public DResult updateSNO() {
        DResult dr = new DResult();
        try {
            lock1.lock(); // 获取锁
            // 具体更新逻辑
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } finally {
            lock1.unlock(); // 释放锁
        }
        return dr;
    }

    public DResult updateSNO1() {
        DResult dr = new DResult();
        try {
            lock2.lock(); // 获取锁
            // 具体更新逻辑
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } finally {
            lock2.unlock(); // 释放锁
        }
        return dr;
    }

    public DResult updateSNO2() {
        DResult dr = new DResult();
        try {
            lock3.lock(); // 获取锁
            // 具体更新逻辑
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } finally {
            lock3.unlock(); // 释放锁
        }
        return dr;
    }
}

这种方式允许每个方法在自己的独立锁上执行，不会相互阻塞，从而实现了并发执行。

以下方式同一线程只能执行一个 updateSNO 方法。这是因为你使用了一个共享的 ReentrantLock 锁实例 lock 来同步这三个方法，当一个线程获取了锁执行其中一个方法时，其他线程必须等待该线程释放锁才能执行其中任何一个方法。

如果你希望同一线程可以并发地执行这些方法，你可以为每个方法创建不同的锁实例，这样每个方法都有自己的独立锁，不会相互阻塞。应该用前一种方式

public class CodeService {
    private Lock lock= new ReentrantLock();

    public DResult updateSNO() {
        DResult dr = new DResult();
        try {
            lock1.lock(); // 获取锁
            // 具体更新逻辑
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } finally {
            lock1.unlock(); // 释放锁
        }
        return dr;
    }

    public DResult updateSNO1() {
        DResult dr = new DResult();
        try {
            lock.lock(); // 获取锁
            // 具体更新逻辑
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } finally {
            lock.unlock(); // 释放锁
        }
        return dr;
    }

    public DResult updateSNO2() {
        DResult dr = new DResult();
        try {
            lock.lock(); // 获取锁
            // 具体更新逻辑
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        } finally {
            lock.unlock(); // 释放锁
        }
        return dr;
    }
}

此时与如下的代码效果差不多了

public class CodeService {
    // 定义一个虚拟的锁对象
    private final Object codeDAOLock = new Object();

    public DResult updateSNO() {
        DResult dr = new DResult();
        try {
            // 锁定 codeDAOLock 对象，只锁定 codeDAO.updateSNO 方法的调用
            synchronized (codeDAOLock) {
                ....
            }
        } catch (Exception e) {
            dr.setContent("失败：出现意外错误，" + e.toString());
            dr.setStatusCode(0);
        }
        return dr;
    }
}

posted @ 2023-09-16 11:09 锐洋智能阅读(31) 评论(0) 编辑收藏举报

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