Java高频面试之并发编程-20

hello啊,各位观众姥爷们!!!本baby今天又来报道了!哈哈哈哈哈嗝🐶

面试官:说说synchronized 和 ReentrantLock的区别?

synchronized 和 ReentrantLock 是 Java 中实现线程同步的两种机制,它们的主要区别如下:


1. 实现机制

  • synchronized :是 Java 的关键字,基于 JVM 内置的监视器锁(Monitor)实现,自动加锁和释放锁。
  • ReentrantLock :是 java.util.concurrent.locks 包下的一个类 ,基于 API 实现,依赖 lock() 和 unlock() 方法手动控制。

2. 锁的获取与释放

  • synchronized :
    自动管理锁的获取和释放,进入同步代码块时加锁,退出时(包括正常退出或抛出异常)自动释放锁。
  • ReentrantLock :
    必须显式调用 lock() 加锁,并在 finally 块中调用 unlock() 释放锁,否则可能导致死锁。

3. 可中断性

  • synchronized :
    线程在等待锁时不可被中断,会一直阻塞直到获取锁。
  • ReentrantLock :
    支持通过 lockInterruptibly() 实现可中断的锁等待,线程在等待时可以响应中断。

4. 公平性

  • synchronized :
    仅支持非公平锁(默认抢占式,不保证等待顺序)。
  • ReentrantLock :
    可通过构造函数选择公平锁或非公平锁(公平锁按等待顺序分配,减少线程饥饿)。

5. 功能扩展

  • ReentrantLock 提供更灵活的功能:
    • 尝试获取锁 :tryLock() 可立即返回是否成功,或设置超时时间(tryLock(long timeout, TimeUnit unit))。
    • 绑定多个条件变量 :通过 newCondition() 创建多个 Condition 对象,实现更细粒度的线程通信(如生产者-消费者模型)。
  • synchronized :
    仅通过 wait()/notify() 实现单一条件的线程通信。

6. 性能

  • JDK 1.6 之前 :ReentrantLock 性能优于 synchronized。
  • JDK 1.6 及之后 :synchronized 引入偏向锁、轻量级锁等优化,两者性能差距不大。多数场景下优先使用 synchronized(简单、稳定)。

7. 可重入性

  • 两者均为可重入锁:同一线程可重复获取同一把锁,避免死锁。

8. 异常处理

  • synchronized :
    发生异常时自动释放锁,避免死锁。
  • ReentrantLock :
    需在 finally 中手动释放锁,否则锁可能无法释放。

总结对比表

特性 synchronized ReentrantLock
实现方式 JVM 内置关键字 API 实现的类
锁释放 自动释放 需手动调用 unlock()
可中断性 不支持 支持(lockInterruptibly())
公平锁 仅非公平锁 可配置公平或非公平
条件变量 单一条件 支持多个条件(Condition)
尝试获取锁 不支持 支持(tryLock())
性能 JDK 1.6+ 优化后接近 高竞争场景下表现更好
代码简洁性 简单,自动管理 需手动控制,更复杂

使用场景建议

  • 优先 synchronized:简单同步需求,无需复杂功能时(代码简洁、维护方便)。
  • 选择 ReentrantLock :
    • 需要可中断锁、超时获取锁、公平锁等高级功能。
    • 需要细粒度的条件控制(如多个等待队列)。

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