java主要分兩類鎖，一種是synchronized關(guān)鍵字修飾的鎖，另一種是J.U.C.提供的鎖。J.U.C里核心鎖就是ReentrantLock

ReentrantLock（可重入鎖）和synchronized區(qū)別

• 可重入性
• 鎖的實現(xiàn)，synchronized關(guān)鍵字是依賴于JVM實現(xiàn)的，而ReentrantLock是JDK實現(xiàn)的，這兩個有什么區(qū)別？說白了就類似于操作系統(tǒng)來控制實現(xiàn)和用戶自己敲代碼實現(xiàn)的區(qū)別。synchronized實現(xiàn)依賴于JVM，很難查到源碼，而ReentrantLock可以通過閱讀源碼來實現(xiàn)。
• 性能區(qū)別，自從synchronized引入偏向鎖、輕量級鎖（自旋鎖）之后性能差不多，官方建議使用synchronized。
• 功能區(qū)別，synchronized使用更方便，由編譯器保證加鎖與釋放，而ReentrantLock需要手動聲明加鎖與釋放鎖。

ReentrantLock獨有的功能：

• 可指定公平鎖還是非公平鎖，而synchronized只能是非公平鎖。公平鎖：先等待的線程先獲得鎖。
• 提供了一個Condition類，可以分組喚醒需要喚醒的線程。而不是像synchronized，隨機
• 提供了一種能夠中斷等待鎖的線程的機制，lock.lockInterruptibly()。ReentrantLock是一種自旋鎖，通過循環(huán)調(diào)用CAS操作來實現(xiàn)加鎖，性能比較好也是因為避免了使線程進入內(nèi)核態(tài)的阻塞狀態(tài)，想盡辦法避免線程進入內(nèi)核的阻塞狀態(tài)，是我們分析和理解鎖設(shè)計的關(guān)鍵鑰匙

使用場景

如果需要ReentrantLock獨有的功能時可以使用ReentrantLock。其他情況下可以根據(jù)性能來選擇使用ReentrantLock還是synchronized。

synchronized能做的事情ReentrantLock都能做，而ReentrantLock能做的synchronize卻不一定能做，性能方面ReentrantLock也不必synchronize差。那么我們要不要拋棄synchronize？當(dāng)然是否定的，java.util.current.lock下的類一般用于高級用戶和高級情況的工具，一般來說除非對lock的某個高級特性有明確的需要或者有明確的證據(jù)標明在特定的情況下，同步已經(jīng)成為可伸縮性的瓶頸的時候，否則建議繼續(xù)使用synchronized。

即使對于這些高級的鎖定類來說，synchronized仍然有一些優(yōu)勢，比如在使用synchronized時候不可能忘記釋放鎖，在退出synchronize塊時，jvm會為你做這些事情，否則一旦忘記釋放鎖而產(chǎn)生死鎖很難查出原因，因此不建議初級開發(fā)人員使用lock。

另外當(dāng)jvm用synchronized來管理鎖定請求和釋放時，jvm在生成線程轉(zhuǎn)儲時，能夠包括鎖定信息，這些對調(diào)試非常有價值，因為他們能標識死鎖或者其他異常行為的來源。而lock類只是一個普通的類，jvm不知道具體哪個線程擁有l(wèi)ock對象，而且?guī)缀趺總€開發(fā)人員都熟悉synchronized，可以在jvm的所有版本中工作，在大部分使用場景下都可以使用synchronized來實現(xiàn)。?

@Slf4j public class LockExample2 {// 請求總數(shù)public static int clientTotal = 5000;// 同時并發(fā)執(zhí)行的線程數(shù)public static int threadTotal = 200;public static int count = 0;private final static Lock lock = new ReentrantLock();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//線程池ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();//定義信號量final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);//定義計數(shù)器final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);for(int i = 0; i < clientTotal; i++) {executorService.execute(() ->{try {semaphore.acquire();add();semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {log.error("exception", e);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();log.info("count:{}", count);}public static void add() {lock.lock();try{count++;}finally {lock.unlock();}}}

ReentrantReadWriteLock

@Slf4j public class LockExample3 {private final Map<String, Data> map = new TreeMap<>();private final ReentrantReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();private final Lock readLock = lock.readLock();private final Lock writeLock = lock.writeLock();public Data get (String key){readLock.lock();try{return map.get(key);} finally {readLock.unlock();}}public Set<String> getAllKeys() {readLock.lock();try{return map.keySet();}finally {readLock.unlock();}}public Data put(String key, Data value) {writeLock.lock();try {return map.put(key, value);}finally {writeLock.unlock();}}class Data {}}

write.lock()保證在沒有讀鎖的時候才進行寫入操作，對數(shù)據(jù)同步做的更多一些，使用悲觀讀取，也就是說如果有寫入鎖時，堅決不允許有讀鎖還保持著，保證了在寫的時候其他事情已經(jīng)做完了。這樣就會有一個問題，在讀取情況較多而寫入很少的時候，調(diào)用上面例子中的put方法就會遭遇饑餓（寫鎖一直想執(zhí)行，但是讀鎖一直在，導(dǎo)致寫鎖永遠無法執(zhí)行，一直在等待）

StampedLock

stampedLock控制鎖有三種模式，分別是寫、讀、樂觀讀。StampedLock由版本和模式兩個模塊組成，返回一個數(shù)字(票據(jù)stamp)，用相應(yīng)的鎖狀態(tài)來表示并控制相應(yīng)的訪問，數(shù)字0表示沒有寫鎖被訪問。讀鎖分為樂觀鎖和悲觀鎖，樂觀鎖是當(dāng)讀的情況很多，寫的情況很少，可以認為讀寫同時發(fā)生的幾率很小，因此不悲觀的使用完全悲觀的鎖定，程序可以讀取數(shù)據(jù)之后是否得到寫入執(zhí)行的變更，再采取后續(xù)的措施，這一個小小的改進，可以大幅度提高程序的吞吐量。

@Slf4j public class LockExample4 {// 請求總數(shù)public static int clientTotal = 5000;// 同時并發(fā)執(zhí)行的線程數(shù)public static int threadTotal = 200;public static int count = 0;private final static StampedLock lock = new StampedLock();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//線程池ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();//定義信號量final Semaphore semaphore = new Semaphore(threadTotal);//定義計數(shù)器final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(clientTotal);for(int i = 0; i < clientTotal; i++) {executorService.execute(() ->{try {semaphore.acquire();add();semaphore.release();} catch (InterruptedException e) {log.error("exception", e);}countDownLatch.countDown();});}countDownLatch.await();executorService.shutdown();log.info("count:{}", count);}public static void add() {long stamp = lock.writeLock();try{count++;}finally {lock.unlock(stamp);}}}

總結(jié)

synchronized：是在jvm層面實現(xiàn)的，不但可以通過一些監(jiān)控工具監(jiān)控synchronized的鎖定，而且在代碼執(zhí)行時出現(xiàn)異常JVM也可以釋放鎖定，jvm會自動加鎖與解鎖。

ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock、StampedLock：都是對象層面的鎖定，要保證鎖一定會被釋放，一定要把unlock操作放在finally中才安全一些。StampedLock對吞度量有巨大的改進，特別是在讀線程很多的場景下。

那么我們該如何選擇使用哪個鎖？

當(dāng)只有少量的競爭者時，synchronized是一個很好的通用鎖實現(xiàn)。

競爭者較多，而且競爭者的增長趨勢可以預(yù)估，ReentrantLock是一個很好的通用鎖實現(xiàn)。

我們在用鎖時不是看哪個鎖高級用哪個。適合自己使用場景的才是最關(guān)鍵的。?

需要注意的是synchronized不會引發(fā)死鎖，jvm會自動解鎖。而其他的Lock一旦使用不當(dāng)會造成死鎖，有可能會在一些情況下未執(zhí)行unlock操作。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java高并发（十四）ReetrantLock 与锁的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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