详细说说synchronized和Lock有什么区别

Java面试题：详细说说synchronized和Lock有什么区别？

得分点：

使用方式、主要特性、实现机制

标准回答：

synchronized和Lock都是用于线程同步的工具，它们之间的区别主要表现在以下三个方面：

使用方式的区别

• synchronized关键字可以作用在静态方法、实例方法和代码块上，它是一种隐式锁，不需要显式地获取和释放锁，因此使用起来非常方便。在synchronized同步模式下，线程通信依赖于Monitor（同步监视器）。
• Lock接口是一种显式锁，使用时需要显式地调用其内部定义的方法来加锁和解锁。在Lock同步模式下，线程通信依赖于Condition对象，它是由Lock对象创建的，每个Condition代表一个等待队列。相对于synchronized，Lock提供了更大的灵活性。

主要特性的区别

• synchronized是较早的API，功能相对较简单，主要用于基本的线程同步。它没有提供一些高级特性。
• Lock是在JDK 1.5引入的，相对于synchronized，它新增了一些功能特性，包括：
  • 可中断地获取锁：允许线程在等待锁的过程中被中断。
  • 非阻塞地获取锁：立即返回，成功获取锁返回true，否则返回false。
  • 可超时地获取锁：等待一段时间后，如果仍未获取到锁，可以返回false。

实现机制的区别

• synchronized的底层是基于Java对象头来存储锁信息的。对象头包含Mark Word（标记字）、Class Metadata Address（类元数据地址）、Array length（数组长度），其中Mark Word用于存储对象的hashCode和锁信息。
• Lock的实现通常依赖于AbstractQueuedSynchronizer（AQS），AQS是一个队列同步器，用于构建锁的基础框架。Lock实现类都是基于AQS实现的。AQS内部定义了一个FIFO的队列来实现线程的同步，同时还定义了同步状态来记录锁的信息。

加分回答：

早期的synchronized在性能方面较差，不如Lock，但从Java 6开始，synchronized引入了偏向锁和轻量级锁，以减少锁带来的性能消耗，使性能与Lock相当。因此，性能差异已经不是主要问题。

在Java 6中引入了偏向锁和轻量级锁。偏向锁表示锁会偏向于某个线程，如果同一线程多次获得锁，只需简单测试Mark Word里是否存储着自己的线程ID即可，无需加锁和解锁操作，以提高性能。轻量级锁在获得锁时，会创建一个用于存储锁记录的空间，并将Mark Word复制到锁记录中，然后通过CAS方式将Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果CAS成功，当前线程获得锁，如果失败，表示有其他线程竞争锁，当前线程会通过自旋等待获取锁。

这些锁的引入和优化，都是为了提高多线程并发性能，减少锁竞争带来的性能开销。在实际应用中，需要根据具体场景选择适合的锁机制。

喜欢 (0)赏

【请潘老师喝杯Coffee吧！】

分享 (0)