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  • ReentrantLock 与 synchronized 的比较

    重入锁(ReentrantLock)是Lock接口最常见的一种实现[插图],顾名思义,它与synchronized一样是可重入[插图]的。在基本用法上,ReentrantLock也与synchronized很相似,只是代码写法上稍有区别而已。不过,ReentrantLock与synchronized相比增加了一些高级功能,主要有以下三项:等待可中断、可实现公平锁及锁可以绑定多个条件。

    1. 等待可中断:是指当持有锁的线程长期不释放锁的时候,正在等待的线程可以选择放弃等待,改为处理其他事情。可中断特性对处理执行时间非常长的同步块很有帮助。
    2. 公平锁:是指多个线程在等待同一个锁时,必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁;而非公平锁则不保证这一点,在锁被释放时,任何一个等待锁的线程都有机会获得锁。synchronized中的锁是非公平的,ReentrantLock在默认情况下也是非公平的,但可以通过带布尔值的构造函数要求使用公平锁。不过一旦使用了公平锁,将会导致ReentrantLock的性能急剧下降,会明显影响吞吐量。
    3. 锁绑定多个条件:是指一个ReentrantLock对象可以同时绑定多个Condition对象。在synchronized中,锁对象的wait()跟它的notify()或者notifyAll()方法配合可以实现一个隐含的条件,如果要和多于一个的条件关联的时候,就不得不额外添加一个锁;而ReentrantLock则无须这样做,多次调用newCondition()方法即可。

    如果需要使用上述功能,使用ReentrantLock是一个很好的选择,那如果是基于性能考虑呢?synchronized与ReentrantLock的性能基本上能够持平,所以性能已经不再是选择synchronized或者ReentrantLock的决定因素。

    根据上面的讨论,ReentrantLock在功能上是synchronized的超集,在性能上又至少不会弱于synchronized,那synchronized修饰符是否应该被直接抛弃,不再使用了呢?当然不是,基于以下理由,笔者仍然推荐在synchronized与ReentrantLock都可满足需要时优先使用synchronized:

    1. synchronized是在Java语法层面的同步,足够清晰,也足够简单。每个Java程序员都熟悉synchronized,但J.U.C中的Lock接口则并非如此。因此在只需要基础的同步功能时,更推荐synchronized。
    2. Lock应该确保在finally块中释放锁,否则一旦受同步保护的代码块中抛出异常,则有可能永远不会释放持有的锁。这一点必须由程序员自己来保证,而使用synchronized的话则可以由Java虚拟机来确保即使出现异常,锁也能被自动释放。
    3. 尽管在JDK 5时代ReentrantLock曾经在性能上领先过synchronized,但这已经是十多年之前的胜利了。从长远来看,Java虚拟机更容易针对synchronized来进行优化,因为Java虚拟机可以在线程和对象的元数据中记录synchronized中锁的相关信息,而使用J.U.C中的Lock的话,Java虚拟机是很难得知具体哪些锁对象是由特定线程锁持有的。
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