synchronized和lock以及synchronized和volatile的区别

一时失言乱红尘 2021-10-19 05:32 417阅读 0赞

synchronized和volatile区别  
synochronizd和volatile关键字区别：

1.  volatile关键字解决的是变量在多个线程之间的可见性；而sychronized关键字解决的是多个线程之间访问共享资源的同步性。  
    **tip:final关键字也能实现可见性：被final修饰的字段在构造器中一旦初始化完成，并且构造器没有把"this"的引用传递出去（this引用逃逸是一件很危险的事情，其它线程有可能通过这个引用访问到了"初始化一半"的对象），那在其他线程中就能看见final**
2.  volatile只能用于修饰变量，而synchronized可以修饰方法，以及代码块。（volatile是线程同步的轻量级实现，所以volatile性能比synchronized要好，并且随着JDK新版本的发布，sychronized关键字在执行上得到很大的提升，在开发中使用synchronized关键字的比率还是比较大）
3.  多线程访问volatile不会发生阻塞，而sychronized会出现阻塞。
4.  volatile能保证变量在多个线程之间的可见性，但不能保证原子性；而sychronized可以保证原子性，也可以间接保证可见性，因为它会将私有内存和公有内存中的数据做同步。

线程安全包含原子性和可见性两个方面。  
对于用volatile修饰的变量，JVM虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的。  
一句话说明volatile的作用：实现变量在多个线程之间的可见性。

synchronized和lock区别  
1）Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；

2）synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；

3）Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；

4）通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。

5）Lock可以提高多个线程进行读操作的效率（读写锁）。

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选择。

锁的类型  
1.可重入锁  
如果锁具备可重入性，则称作为可重入锁。像synchronized和ReentrantLock都是可重入锁，可重入性在我看来实际上表明了锁的分配机制：基于线程的分配，而不是基于方法调用的分配。举个简单的例子，当一个线程执行到某个synchronized方法时，比如说method1，而在method1中会调用另外一个synchronized方法method2，此时线程不必重新去申请锁，而是可以直接执行方法method2。

class MyClass { 
        public synchronized void method1() { 
            method2();
        }
    
        public synchronized void method2() { 
    
        }
    }

上述代码中的两个方法method1和method2都用synchronized修饰了，假如某一时刻，线程A执行到了method1，此时线程A获取了这个对象的锁，而由于method2也是synchronized方法，假如synchronized不具备可重入性，此时线程A需要重新申请锁。但是这就会造成一个问题，因为线程A已经持有了该对象的锁，而又在申请获取该对象的锁，这样就会线程A一直等待永远不会获取到的锁。

而由于synchronized和Lock都具备可重入性，所以不会发生上述现象。

2.可中断锁

可中断锁：顾名思义，就是可以相应中断的锁。在Java中，synchronized就不是可中断锁，而Lock是可中断锁。

如果某一线程A正在执行锁中的代码，另一线程B正在等待获取该锁，可能由于等待时间过长，线程B不想等待了，想先处理其他事情，我们可以让它中断自己或者在别的线程中中断它，这种就是可中断锁。lockInterruptibly()方法。

3.公平锁

公平锁即尽量以请求锁的顺序来获取锁。比如同是有多个线程在等待一个锁，当这个锁被释放时，等待时间最久的线程（最先请求的线程）会获得该所，这种就是公平锁。

非公平锁即无法保证锁的获取是按照请求锁的顺序进行的。这样就可能导致某个或者一些线程永远获取不到锁。

在Java中，synchronized就是非公平锁，它无法保证等待的线程获取锁的顺序。  
而对于ReentrantLock和ReentrantReadWriteLock，它默认情况下是非公平锁，但是可以设置为公平锁。

我们可以在创建ReentrantLock对象时，通过以下方式来设置锁的公平性：  
ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);  
如果参数为true表示为公平锁，为fasle为非公平锁。默认情况下，如果使用无参构造器，则是非公平锁。  
另外在ReentrantLock类中定义了很多方法，比如：

1 　　isFair()        //判断锁是否是公平锁
    2 　　isLocked()    //判断锁是否被任何线程获取了
    3 　　isHeldByCurrentThread()   //判断锁是否被当前线程获取了
    4 　　hasQueuedThreads()   //判断是否有线程在等待该锁

读操作不会发生冲突。  
ReadWriteLock就是读写锁，它是一个接口，ReentrantReadWriteLock实现了这个接口。可以通过readLock()获取读锁，通过writeLock()获取写锁。