lock和synchronized区别

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发布： 2025-07-12 12:46:43

原创

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在 Java 中，synchronized 和 Lock（通常指 java.util.concurrent.locks.Lock 接口及其实现如 ReentrantLock）都是实现线程同步的重要手段，但它们在使用方式、底层机制、灵活性与性能方面存在明显差异。

一、基本概念对比

特性	`synchronized`	`Lock`（如 `ReentrantLock`）
所属包	`java` 关键字（JVM 内建）	`java.util.concurrent.locks` 包
控制方式	JVM 层面实现	基于 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现
是否可重入	✅ 是	✅ 是（如 `ReentrantLock`）
可否中断锁等待	❌ 不支持	✅ 支持（如 `lockInterruptibly()`）
是否可尝试获取	❌ 不支持	✅ `tryLock()` 支持
是否可定时获取	❌ 不支持	✅ `tryLock(long, TimeUnit)` 支持
公平锁支持	❌ 不支持	✅ 支持（构造函数中传入 `true`）
是否可绑定条件	❌ 不支持	✅ 支持 `Condition` 对象实现更细粒度控制
自动释放	✅ 是（自动释放锁）	❌ 否（必须手动释放：`unlock()`）
读写锁支持	❌ 不支持	✅ 支持（如 `ReentrantReadWriteLock`）
性能（JDK 1.5+）	中等	高（适用于竞争激烈场景）

二、示例对比

示例 1️⃣：`synchronized`

public synchronized void doSomething() {
    // 临界区
}

或使用同步块：

public void doSomething() {
    synchronized(this) {
        // 临界区
    }
}

特点：

锁的是对象或类
进入和退出锁由 JVM 自动控制

示例 2️⃣：`Lock`（如 `ReentrantLock`）

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public void doSomething() {
    lock.lock();
    try {
        // 临界区
    } finally {
        lock.unlock(); // 非常重要！否则会死锁
    }
}

可用特性：

if (lock.tryLock(2, TimeUnit.SECONDS)) {
    try {
        // 成功加锁
    } finally {
        lock.unlock();
    }
} else {
    // 未能在 2 秒内获取锁
}

三、底层原理对比

特性	`synchronized`	`Lock`
实现机制	JVM 内部 monitor（monitorenter / monitorexit）	基于 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）
队列类型	内部不可见	CLH 队列可控
阻塞/唤醒机制	JVM `Object.wait()` / `notify()`	`LockSupport.park()` / `unpark()`
可视化控制队列	❌ 不可控	✅ 可管理、可调试

四、适用场景

场景	推荐工具
简单同步场景（如同步方法）	`synchronized` ✅
需中断锁、定时锁尝试等高级控制	`Lock` ✅
读多写少场景	`ReentrantReadWriteLock` ✅
条件变量（如 await/signal）	`Condition` ✅
锁竞争激烈、性能要求高	`ReentrantLock` ✅

五、Lock 特有功能（synchronized 做不到）

可中断加锁：lockInterruptibly()
定时加锁：tryLock(timeout, unit)
公平锁策略：避免饥饿（如 ReentrantLock(true))
多个条件变量支持：一个锁可配多个 Condition，更灵活
读写锁分离：如 ReentrantReadWriteLock 提供读写分离锁

六、性能对比（现代 JVM）

在 低竞争场景，synchronized 和 Lock 差距不大
在 高并发、高冲突 场景下，Lock 表现更优（因为支持自旋、阻塞队列优化）
JDK 1.6+ 后引入了偏向锁、轻量级锁，synchronized 性能提升显著

七、总结建议

如果你想…	建议使用
简单加锁控制、无需太多灵活性	`synchronized` ✅
需要灵活地处理锁的获取、中断、定时、队列管理等	`Lock` ✅
实现复杂同步器（如信号量、栅栏、屏障）	自定义 AQS ✅

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