Java面试-基础篇（一）6

synchronized与ReentrantLock的区别

说到synchronized与ReentrantLock，我们都知道，他们是java并发编程很重要的技术。他们可以帮助我们保证编程过程中数据的正确性，也就是我们常说的线程安全。

线程安全通常是多个线程在执行一段代码时采用锁机制实现的。

介绍锁机制前，先了解一下锁的分类。

从设计理念来分，有悲观锁和乐观锁。

悲观锁：认为每次拿数据时，别的线程都抢占修改，所以读写时，将数据进行锁定。

乐观锁：认为每次拿数据时，别的线程并不会抢占修改，所以拿数据处理时不上锁，处理完毕后，将处理完的数据写回内存时，进行判断，如果与预期一致则进行更新，不一致则更新失败。此处使用的时CAS（compare and swap）机制。

从锁的现象可分为公平锁和非公平锁

公平锁：某一线程释放资源后，按顺序唤醒下一个等待的线程，他们之间是排队的，有序的，每个线程都能获得执行的机会。在公平锁的情况下，它的好处是资源平均分配不会有线程饿死的情况。缺点是它的按顺序唤醒线程的开销过大，执行性能不高。

非公平锁：线程执行完毕后，接下来执行的线程进行抢占资源，谁抢到了，谁就执行，没有抢到的就滚去排队。他们之间是不排队的，无序的。每个线程获取执行的机会不相等，所以叫非公平锁。非公平锁的好处是执行效率高，谁抢到就谁用，不会按顺序唤醒线程，缺点是资源分配随机性强，可能会出现线程饿死的情况。

从锁的状态来分可分为偏向锁和重量级锁。

这3种锁其实是有关联的。偏向锁是某一线程持有锁时，等他用完锁以后再想用时，它在其他的线程中是优先级最高的，它可以一直持有锁。

而某一线程持有偏向锁，当其他线程来访问时获取不到锁，就会一直自旋，等待获取锁。此时偏向锁升级为了轻量级锁。

当线程一直获取不到锁，自旋一定的次数，线程就会阻塞。该锁就会升级为重量级锁。升级为重量级锁以后，当有线程再过来访问时，都会被阻塞，直到获取锁。

synchronized与ReentrantLock默认都是非公平锁，在java6以前，synchronized是重量级锁，所以那时候一般没人用。后来优化后好多了。

ReentrantLock可以通过修改配置修改为公平锁，但是synchronized就一直是非公平锁。

当使用 new ReentrantLock(true) 时，可以创建公平锁，如下源码所示：

synchronized依赖于JVM，而ReentrantLock依赖于API，它是一个类，底层其实调用Lock接口，在此接口上做了实现，ReentrantLock需要显式的加锁和解锁。

public class ReentrantLock implements Lock, java.io.Serializable {private final Sync sync;

/** * Base of synchronization control for this lock. Subclassed * into fair and nonfair versions below. Uses AQS state to * represent the number of holds on the lock. */

abstract static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer { private static final long serialVersionUID = -5179523762034025860L;

/**     * Performs {@link Lock#lock}. The main reason for subclassing     * is to allow fast path for nonfair version.     */

abstract void lock();}

　　ReentrantLock相比较synchronized而言增加了一些功能。

等待可中断。ReentrantLock提供了一种能够钟断等待锁的线程机制，能够使等待的线程，先中断等待去做别的事情，使用Lock LockInterruptibly()实现
可实现公平锁。通过ReentrantLock类的ReentrantLock（boolean fair）构造方法实现
可选择性通知，唤醒线程(锁可以绑定多个条件)。该功能需要借助condition接口于new Condition()方法。而synchronized需要使用wait()，notify()，notifyAll()方法实现等待/通知的机制