Java基础篇--synchronized 和 ReentrantLock 的实现原理是什么?它们有什么区别?

在 JDK 1.5 之前共享对象的协调机制只有 synchronized 和 volatile,在 JDK 1.5 中增加了新的机制 ReentrantLock,该机制的诞生并不是为了替代 synchronized,而是在 synchronized 不适用的情况下,提供一种可以选择的高级功能。

我们本课时的面试题是,synchronized 和 ReentrantLock 是如何实现的?它们有什么区别?

典型回答

synchronized 属于独占式悲观锁,是通过 JVM 隐式实现的,synchronized 只允许同一时刻只有一个线程操作资源。

在 Java 中每个对象都隐式包含一个 monitor(监视器)对象,加锁的过程其实就是竞争 monitor 的过程,当线程进入字节码 monitorenter 指令之后,线程将持有 monitor 对象,执行 monitorexit 时释放 monitor 对象,当其他线程没有拿到 monitor 对象时,则需要阻塞等待获取该对象。

ReentrantLock 是 Lock 的默认实现方式之一,它是基于 AQS(Abstract Queued Synchronizer,队列同步器)实现的,它默认是通过非公平锁实现的,在它的内部有一个 state 的状态字段用于表示锁是否被占用,如果是 0 则表示锁未被占用,此时线程就可以把 state 改为 1,并成功获得锁,而其他未获得锁的线程只能去排队等待获取锁资源。

synchronized 和 ReentrantLock 都提供了锁的功能,具备互斥性和不可见性。在 JDK 1.5 中 synchronized 的性能远远低于  ReentrantLock,但在 JDK 1.6 之后  synchronized 的性能略低于  ReentrantLock,它的区别如下:

    synchronized 是 JVM 隐式实现的,而 ReentrantLock 是 Java 语言提供的 API;
    ReentrantLock 可设置为公平锁,而 synchronized 却不行;
    Reentr

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