synchronized和Lock区别

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并发编程中，锁是经常需要用到的，我们了解一下synchronized和lock的区别

synchronized和Lock区别

  1. 原始构成

    synchronized是关键字属于JVM层面，monitorenter(底层是通过monitor对象来完成，其wait/notify等方法也依赖monitor对象只有在同步块或方法中能调wait/notifymonitorexit

    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代码执行完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，就有可能导致出现死锁现象。需要Lock() lunlock()方法配合try/finally语句块来完成。

  3. 等待是否可中断
    synchronized不可中断，除非抛出异常或者iE:常运行完成

    ReentrantLock可中断

    ​ 1.设置超时方法tryLock(long timeout, TimeUnit unit)

    ​ 2.lockInterruptibly()放代码块中，调用interrupt() 方法可中断

  4. 加锁是否公平

    synchronized非公平锁

    Reentrantlock两者都可以，默认非公平锁，构造方法可以传入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

    ReentrantLock用来实现分组唤醒需要唤醒的线程们，可以精确唤醒，而不是像synchronized要么随机唤醒一个线程要么唤醒全部线程。

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public static void main(String[] args) {
    synchronized (new Object()){

    }

    new ReentrantLock();
}

对synchronized和ReentrantLock进行反汇编

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public static void main(java.lang.String[]);
    Code:
       0: new           #2     // class java/lang/Object
       3: dup
       4: invokespecial #1     // Method java/lang/Object."<init>":()V
       7: dup
       8: astore_1
       9: monitorenter
      10: aload_1
      11: monitorexit
      12: goto          20
      15: astore_2
      16: aload_1
      17: monitorexit
      18: aload_2
      19: athrow
      20: new           #3    // class java/util/concurrent/locks/ReentrantLock
      23: dup
      24: invokespecial #4    // Method java/util/concurrent/locks/ReentrantLock."<init>":()V
      27: pop
      28: return

可以看到synchronized映射成字节码指令就是两个指令monitorenter和monitorexit。当一条线程进行执行的遇到monitorenter指令的时候，它会去尝试获得锁，如果获得锁那么锁计数+1（为什么会加一呢，因为它是一个可重入锁，所以需要用这个锁计数判断锁的情况），如果没有获得锁，那么阻塞。当它遇到monitorexit的时候，锁计数器-1，当计数器为0，那么就释放锁。

但是，我们发现有2个monitorexit。synchronized锁释放有两种机制，一种就是执行完释放；另外一种就是发送异常，虚拟机释放。第二个monitorexit就是发生异常时执行的流程，在第13行，有一个goto指令，也就是说如果正常运行结束会跳转到20行执行。

Lock的小练习

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/**
 * 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此，CC打印15此
 * ....
 * 进行10轮
 */
public class SyncAndReentrantLockDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ShareResource shareResource = new ShareResource();

        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    shareResource.print5();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }, "A").start();

        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    shareResource.print10();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }, "B").start();

        new Thread(()->{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                try {
                    shareResource.print15();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }, "C").start();
    }
}
class ShareResource{
    private int number = 1;
    private Lock lock = new  ReentrantLock();

    Condition c1 = lock.newCondition();
    Condition c2 = lock.newCondition();
    Condition c3 = lock.newCondition();

    public void print5() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while(number != 1){
                c1.await();
            }
            for (int i = 1; i <= 5 ; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
            }
            number = 2;
            c2.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void print10() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while(number != 2){
                c2.await();
            }
            for (int i = 1; i <= 10 ; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
            }
            number = 3;
            c3.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void print15() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while(number != 3){
                c3.await();
            }
            for (int i = 1; i <= 15 ; i++) {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + i);
            }
            number = 1;
            c1.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}
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