Synchronized和Lock的区别
前言
对象锁（synchronized method{}）和类锁（static sychronized method{}的区别
对象锁也叫实例锁，对应synchronized关键字，当多个线程访问多个实例时，它们互不干扰，每个对象都拥有自己的锁，如果是单例模式下，那么就是变成和类锁一样的功能。
对象锁防止在同一个时刻多个线程访问同一个对象的synchronized块。如果不是同一个对象就没有这样子的限制。
类锁对应的关键字是static sychronized，是一个全局锁，无论多少个对象否共享同一个锁（也可以锁定在该类的class上或者是classloader对象上），同样是保障同一个时刻多个线程同时访问同一个synchronized块，当一个线程在访问时，其他的线程等待。
早期的时候我们对线程的主要操作为：
- synchronized wait notify
然后后面出现了替代方案
- lock await signal
synchronized锁范围
普通方法是实例this，static方法是整个类模板。
代码块：
public void method1(){
synchronized (this) { //对象锁
try {
System.out.println("do method1..");
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public void method2(){ //类锁
synchronized (ObjectLock.class) {
try {
System.out.println("do method2..");
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
问题
synchronized 和 lock 有什么区别？用新的lock有什么好处？举例说明
- synchronized 和 lock 有什么区别？用新的lock有什么好处？举例说明
1）synchronized属于JVM层面，属于java的关键字
- monitorenter（底层是通过monitor对象来完成，其实wait/notify等方法也依赖于monitor对象 只能在同步块或者方法中才能调用 wait/ notify等方法）
- Lock是具体类（java.util.concurrent.locks.Lock）是api层面的锁
2）使用方法：
- synchronized：不需要用户去手动释放锁，当synchronized代码执行后，系统会自动让线程释放对锁的占用
- ReentrantLock：则需要用户去手动释放锁，若没有主动释放锁，就有可能出现死锁的现象，需要lock() 和 unlock() 配置try catch语句来完成
3）等待是否中断
- synchronized：不可中断，除非抛出异常或者正常运行完成，2个monitorexit
- ReentrantLock：可中断，可以设置超时方法
- 设置超时方法，trylock(long timeout, TimeUnit unit)
- lockInterrupible() 放代码块中，调用interrupt() 方法可以中断rʌpt
4）加锁是否公平
- synchronized：非公平锁
- ReentrantLock：默认非公平锁，构造函数可以传递boolean值，true为公平锁，false为非公平锁
5）锁绑定多个条件Condition
- synchronized：没有，要么随机，要么全部唤醒
- ReentrantLock：用来实现分组唤醒需要唤醒的线程，可以精确唤醒，而不是像synchronized那样，要么随机，要么全部唤醒
| 类别 | synchronized | Lock |
|---|---|---|
| 存在层次 | Java的关键字，在jvm层面上 | 是一个接口，api级别 |
| 锁的释放 | 1、以获取锁的线程执行完同步代码，释放锁 2、线程执行发生异常，jvm会让线程释放锁 | 在finally中必须释放锁，不然容易造成线程死锁 |
| 锁的获取 | 假设A线程获得锁，B线程等待。如果A线程阻塞，B线程会一直等待 | 分情况而定，Lock有多个锁获取的方式，具体下面会说道，大致就是可以尝试获得锁，线程可以不用一直等待 |
| 锁状态 | 无法判断 | 可以判断 |
| 锁类型 | 可重入 不可中断 非公平 | 可重入 可中断 可公平（两者皆可） |
| 性能 | 少量同步 | 大量同步 |
举例
针对刚刚提到的区别的第5条，我们有下面这样的一个场景
题目：多线程之间按顺序调用，实现 A-> B -> C 三个线程启动，要求如下：
AA打印5次，BB打印10次，CC打印15次
紧接着
AA打印5次，BB打印10次，CC打印15次
..
来10轮
我们会发现，这样的场景在使用synchronized来完成的话，会非常的困难，但是使用lock就非常方便了
也就是我们需要实现一个链式唤醒的操作
当A线程执行完后，B线程才能执行，然后B线程执行完成后，C线程才执行
首先我们需要创建一个重入锁
// 创建一个重入锁
private Lock lock = new ReentrantLock();
然后定义三个条件，也可以称为锁的钥匙，通过它就可以获取到锁，进入到方法里面
// 这三个相当于备用钥匙
private Condition condition1 = lock.newCondition();
private Condition condition2 = lock.newCondition();
private Condition condition3 = lock.newCondition();
然后开始记住锁的三部曲： 判断 干活 唤醒
这里的判断，为了避免虚假唤醒，一定要采用 while
干活就是把需要的内容，打印出来
唤醒的话，就是修改资源类的值，然后精准唤醒线程进行干活：这里A 唤醒B， B唤醒C，C又唤醒A
public void print5() {
lock.lock();
try {
// 判断
while(number != 1) {
// 不等于1，需要等待
condition1.await();
}
// 干活
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t " + number + "\t" + i);
}
// 唤醒 （干完活后，需要通知B线程执行）
number = 2;
// 通知2号去干活了
condition2.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
完整代码：
/**
* Synchronized 和 Lock的区别
* @author: wzq
* @create: 2020-03-17-10:18
*/
class ShareResource {
// A 1 B 2 c 3
private int number = 1;
// 创建一个重入锁
private Lock lock = new ReentrantLock();
// 这三个相当于备用钥匙
private Condition condition1 = lock.newCondition();
private Condition condition2 = lock.newCondition();
private Condition condition3 = lock.newCondition();
public void print5() {
lock.lock();
try {
// 判断
while(number != 1) {
// 不等于1，需要等待
condition1.await();
}
// 干活
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t " + number + "\t" + i);
}
// 唤醒 （干完活后，需要通知B线程执行）
number = 2;
// 通知2号去干活了
condition2.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void print10() {
lock.lock();
try {
// 判断
while(number != 2) {
// 不等于1，需要等待
condition2.await();
}
// 干活
for (int i = 0; i < 10; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t " + number + "\t" + i);
}
// 唤醒 （干完活后，需要通知C线程执行）
number = 3;
// 通知2号去干活了
condition3.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void print15() {
lock.lock();
try {
// 判断
while(number != 3) {
// 不等于1，需要等待
condition3.await();
}
// 干活
for (int i = 0; i < 15; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t " + number + "\t" + i);
}
// 唤醒 （干完活后，需要通知C线程执行）
number = 1;
// 通知1号去干活了
condition1.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
public class SyncAndReentrantLockDemo {
public static void main(String[] args) {
ShareResource shareResource = new ShareResource();
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
shareResource.print5();
}
}, "A").start();
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
shareResource.print10();
}
}, "B").start();
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
shareResource.print15();
}
}, "C").start();
}
}
