在多线程编程中，锁机制是保证线程安全的重要手段之一。Java提供了多种锁机制，其中最常用的是synchronized关键字。然而，随着对多线程编程的需求不断增长，Java引入了更复杂但更灵活的锁机制，如ReentrantLock类。本文将介绍Java中的锁机制，并对比synchronized和ReentrantLock的使用。
1. synchronized关键字
在Java中，最常见的锁机制是synchronized关键字。它可以用于方法、代码块和类的实例上。下面是synchronized的一些特性：
- 互斥性：同一时间只有一个线程可以进入被
synchronized修饰的代码块或方法，其他线程必须等待。 - 可重入性：线程可以多次获取同一个锁，这样可以防止线程进行自身递归调用时发生死锁。
- 同步性：当多个线程访问共享资源时，
synchronized关键字可以保证线程的可见性，即一个线程的修改对其他线程是可见的。
然而，synchronized关键字也有一些局限性：
- 不可中断：当一个线程获取到锁后，其他线程只能等待，无法中断等待的线程。
- 非公平性：
synchronized关键字使用的是非公平锁，即不保证时序上的公平性，导致某些线程可能一直无法获取到锁。
2. ReentrantLock类
ReentrantLock是Java提供的一种可重入锁机制，它比synchronized更为灵活。下面是ReentrantLock的一些特性：
- 互斥性：与
synchronized类似，同一时间只有一个线程可以进入被ReentrantLock锁保护的代码块。 - 可重入性：线程可以多次获取同一个
ReentrantLock锁。 - 中断可控：
ReentrantLock提供了lockInterruptibly()方法，可以在等待获取锁的过程中被中断。 - 公平性可控：
ReentrantLock可以选择公平锁或非公平锁，通过构造函数的参数进行配置。 - 条件变量：
ReentrantLock提供了Condition接口，可以基于锁创建多个条件变量，使线程之间可以更细粒度地等待和唤醒。
ReentrantLock的使用步骤如下：
- 创建
ReentrantLock对象：ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); - 获取锁：
lock.lock(); - 执行需要保护的代码块。
- 释放锁：
lock.unlock();
3. synchronized vs ReentrantLock
synchronized和ReentrantLock都可以用于实现线程安全。它们之间的主要区别如下：
- 性能：通常情况下，
synchronized的性能要比ReentrantLock好，因为synchronized在JVM的内部实现中进行了优化。但在某些特定情况下，ReentrantLock的性能可以超过synchronized，例如，当有多个条件变量需要被等待和唤醒时。 - 中断：
ReentrantLock可以通过lockInterruptibly()方法实现中断等待线程，而synchronized无法中断等待线程。 - 公平性：
ReentrantLock可以选择公平锁或非公平锁，而synchronized使用的是非公平锁。 - 灵活性：
ReentrantLock提供了更高级的特性，如条件变量，可以更细粒度地控制线程的等待和唤醒。
4. 总结
在Java中，锁机制是保证线程安全的重要手段之一。synchronized关键字是最常见的锁机制，ReentrantLock类提供了更灵活、更高级的特性。要根据具体场景选择合适的锁机制，以提高代码的性能和可维护性。
参考资料：
本文来自极简博客，作者：人工智能梦工厂，转载请注明原文链接：Java中的锁机制：从synchronized到ReentrantLock
