synchronized和Lock、volatile、ReentrantLock 的区别
synchronized 和 ReentrantLock 的实现原理是什么?它们有什么区别?
ReentrantLock 是 Lock 的默认实现方式之一,它是基于 AQS(Abstract Queued Synchronizer,队列同步器)实现的,它默认是通过非公平锁实现的,在它的内部有一个 state 的状态字段用于表示锁是否被占用,如果是 0 则表示锁未被占用,此时线程就可以把 state 改为 1,并成功获得锁,而其他未获得锁的线程只能去排队等待获取锁资源。
synchronized 和 ReentrantLock 都提供了锁的功能,具备互斥性和不可见性。在 JDK 1.5 中 synchronized 的性能远远低于 ReentrantLock,但在 JDK 1.6 之后 synchronized 的性能略低于 ReentrantLock,它的区别如下:
(1) synchronized 是 JVM 隐式实现的,而 ReentrantLock 是 Java 语言提供的 API;
(2) ReentrantLock 可设置为公平锁,而 synchronized 却不行;
(3) ReentrantLock 只能修饰代码块,而 synchronized 可以用于修饰方法、修饰代码块等;
(4) ReentrantLock 需要手动加锁和释放锁,如果忘记释放锁,则会造成资源被永久占用,而 synchronized 无需手动释放锁;
(5) ReentrantLock 可以知道是否成功获得了锁,而 synchronized 却不行。
Lock和synchronized的区别
(1)synchronized是Java中的关键字,在JVM层面,而Lock是一个接口;
(2)synchronized会自动释放线程占有的锁,而Lock需要主动通过unLock()去释放锁,否则可能造成死锁现象。
(3)使用synchronized时,等待的线程会一直等待下去,不能够响应中断,而Lock可以让等待锁的线程响应中断;
(4)通过Lock可以判断锁状态,即是否成功获取锁,而synchronized无法判断。
(5)Lock可以提高多个线程进行读操作的效率。
说明:在性能上来说,如果竞争资源不激烈,两者的性能是差不多的,而当竞争资源非常激烈时(即有大量线程同时竞争),此时Lock的性能要远远优于synchronized。所以说,在具体使用时要根据适当情况。
synchronized和Lock底层实现?
在 Java 中每个对象都隐式包含一个 monitor(监视器)对象,加锁的过程其实就是竞争 monitor 对象的过程,被synchronized修饰的代码块,在执行之前先使用monitorenter指令加锁,然后在执行结束之后再使用monitorexit指令释放锁资源,在整个执行期间此代码都是锁定的状态,这就是典型悲观锁的实现流程。
lock锁使用的是CAS和volatile来实现同步的,CAS使用硬件命令实现缓存一致性保证了原子性,volatile保证了可见性,多线程环境下所有的线程通过CAS进行竞争资源,只能有一个成功,其它的都会自旋。
volatile 对比 synchronized 有什么区别?
(1) synchronized即保证了数据的可见性也保证了原子性,volatile能保证对变量操作的可见性,但不能完全保证原子性。比如,i++ 如果使用 synchronized 修饰是线程安全的,而 volatile 会有线程安全的问题。
(2) volatile只能修饰变量,synchronized可以修饰变量,方法以及代码块。
(3) volatile在多线程中不会存在阻塞问题,synchronized会存在阻塞问题。
(4) volatile解决的是多个线程之间对变量操作的可见性,而synchroized解决的是多个线程之间访问资源的同步性。