## 22 到底哪把锁更适合你?—synchronized与ReentrantLock对比
> 横眉冷对千夫指,俯首甘为孺子牛。
> ——鲁迅
前一节我们学习了ReentrantLock显式锁,在这之前我们还学习过 synchronized 内置锁。那么这两个锁究竟有什么区别呢?synchronized是不是就足够用了?什么时候使用ReentrantLock?本小节,我们就来一块看看这两种锁,分析一下他们的不同之处,以及应用的最佳场景。
## 1、synchronized与ReentrantLock比较
从功能特性上来看,ReentrantLock其实具备synchronized所有特性,可以完全取代synchronized。不过ReentrantLock设计之初并不是为了替换掉synchronized,而是当synchronized不能满足需求时,才考虑使用ReentrantLock。这是因为ReentrantLock使用起来需要更为小心,必须要显式的释放锁。一旦忘记或者执行不到释放锁的代码,那么其它线程无法获取锁,一直陷入等待之中。另外由于synchronized更被开发人员所熟知,并且编写起来,代码更为紧凑,非常的简洁。只需要把同步代码放入花括号中。执行完同步代码块中的代码,锁自动被释放。因此,一般情况下,如果synchronized能够满足我们的需求,我们还是应该尽量使用synchronized。除非是需求确实需要显式锁Lock的相关特性,我们才会选择使用显式锁。这就像我们挑选物品,当然功能多的最好,但你同时会面临着高昂的价格、复杂的使用方法、更容易出现故障等问题。所以很简单,我们应该按需选择,如果不需要那么多功能,那么就选择最简单的易用的。
![图片描述](https://img.mukewang.com/5dc37e720001538e11060476.jpg)
下面我们从几个不同维度对synchronized和ReentrantLock做个对比。
## 2、性能对比
ReentrantLock 在 Java 5.0时被添加进来。那个时候,它有着比内置锁更好的竞争性。竞争性是锁的性能重点,有着好的竞争性,代表线程在锁的竞争上消耗更低,整个并发程序的性能就会更好。不过在 Java 6 开始,内置锁改进了算法,从而限制提高了内置锁的性能。
5.0 时,随着线程的增加,内置锁的性能急剧下降,而 ReentrantLock 的下降并不明显。线程增加到一定数量后,ReentrantLock 性能会达到内置锁的 4-5 倍。而在 6.0 中,两者差距并不明显,ReentrantLock 略占一点点优势。
所以结论是我们并不需要过多考虑性能因素,而采用 ReentrantLock。
## 3、特性对比
可以说 ReentrantLock 在特性上完胜内置锁。ReentrantLock 提供了公平和非公平锁、可定时、可轮询和可中断的锁获取方式、非块状锁结构。如果我们真的需要使用这些特性,那么不要犹豫,去使用 ReentrantLock 就好,因为 synchronized 根本就不支持。
## 4、公平性的选择
这个比较简单直接,ReentrantLock 支持公平锁,而内置锁不能支持公平锁。ReentrantLock 内部有一个线程排队的队列,如果 ReentrantLock 选择了公平的方式,那么队列中的线程会按照顺序去 tryLock。非公平的方式,在锁释放后,如果有新的线程来竞争锁,那么就可能插队,在等待队列中的线程被恢复并获取锁之前,新的线程获取了锁。
公平性的选择,意味着需要放弃一部分性能。大多数情况下,公平锁的性能都要低于非公平锁。这是因为挂起和恢复线程都有很大开销。选择公平锁时,从释放锁到等待队列中最前面线程被唤醒能够去 tryLock,中间有很大的时间延迟,那么这就造成了公平锁的性能会更差。
如果线程获取锁到释放锁之间的程序执行时间较长,那么公平锁的性能不会那么差。因为不会有很多的线程唤醒操作,也就是说不会有过多的时间间隙被浪费点。那么公平锁有能带来更好的公平性,所以此时我们优先选择公平锁。
如果线程持有锁执行逻辑的时间很短,而多线程并发量又很大。这造成了获取和释放锁频繁发生,从而大量时间浪费在从锁被释放到排队线程被唤醒工作的过程上。因此,此时我们更好的选择是非公平锁。
## 5、使用上的差异
两者在使用上的差异前文已经有所对比。synchronized 使用简单,只需要把同步代码放入 synchronized 代码块中即可,程序执行完同步代码块自动解锁。而 Lock 需要显式获取锁,然后需要配合 try 和 finally 来使用。尤其注意一定要在 finally 中释放锁。从使用角度看,我们应该优先使用 synchronized,因为更为方便,也不容易出错。
## 6、总结
本节我们从几个不同纬度对比了 synchronized 和 lock。首先在性能上,Java 6 以后两者并没有显著的区别。在功能上,Lock 显然更为丰富,适合更多的场景。不过在绝大多数场景中,synchronized 提供的功能完全能够满足。此外,synchronized的 使用更为简单和安全。因此,如果我们并不需要lock提供的额外功能,那么请优先使用synchronized 方法。只有在真的需要 lock 所提供的特性时,才应选择 lock。下一节我们来看看 Lock 家族的另外一员大将,更为灵活的读写锁——ReadWriteLock。
- 前言
- 第1章 Java并发简介
- 01 开篇词:多线程为什么是你必需要掌握的知识
- 02 绝对不仅仅是为了面试—我们为什么需要学习多线程
- 03 多线程开发如此简单—Java中如何编写多线程程序
- 04 人多力量未必大—并发可能会遇到的问题
- 第2章 Java中如何编写多线程
- 05 看若兄弟,实如父子—Thread和Runnable详解
- 06 线程什么时候开始真正执行?—线程的状态详解
- 07 深入Thread类—线程API精讲
- 08 集体协作,什么最重要?沟通!—线程的等待和通知
- 09 使用多线程实现分工、解耦、缓冲—生产者、消费者实战
- 第3章 并发的问题和原因详解
- 10 有福同享,有难同当—原子性
- 11 眼见不实—可见性
- 12 什么?还有这种操作!—有序性
- 13 问题的根源—Java内存模型简介
- 14 僵持不下—死锁详解
- 第4章 如何解决并发问题
- 15 原子性轻量级实现—深入理解Atomic与CAS
- 16 让你眼见为实—volatile详解
- 17 资源有限,请排队等候—Synchronized使用、原理及缺陷
- 18 线程作用域内共享变量—深入解析ThreadLocal
- 第5章 线程池
- 19 自己动手丰衣足食—简单线程池实现
- 20 其实不用造轮子—Executor框架详解
- 第6章 主要并发工具类
- 21 更高级的锁—深入解析Lock
- 22 到底哪把锁更适合你?—synchronized与ReentrantLock对比
- 23 按需上锁—ReadWriteLock详解
- 24 经典并发容器,多线程面试必备—深入解析ConcurrentHashMap上
- 25 经典并发容器,多线程面试必备—深入解析ConcurrentHashMap下
- 26不让我进门,我就在门口一直等!—BlockingQueue和ArrayBlockingQueue
- 27 倒数计时开始,三、二、一—CountDownLatch详解
- 28 人齐了,一起行动—CyclicBarrier详解
- 29 一手交钱,一手交货—Exchanger详解
- 30 限量供应,不好意思您来晚了—Semaphore详解
- 第7章 高级并发工具类及并发设计模式
- 31 凭票取餐—Future模式详解
- 32 请按到场顺序发言—Completion Service详解
- 33 分阶段执行你的任务-学习使用Phaser运行多阶段任务
- 34 谁都不能偷懒-通过 CompletableFuture 组装你的异步计算单元
- 35拆分你的任务—学习使用Fork/Join框架
- 36 为多线程们安排一位经理—Master/Slave模式详解
- 第8章 总结
- 37 结束语