深入剖析 ReentrantLock 与 Synchronized：并发编程的权衡取舍

2023-09-19 23:26:43

锁的概念和重要性

在多线程环境中，锁是用来保护共享资源免于同时被多个线程修改的一种机制。合理使用锁可以确保数据的一致性和完整性，避免出现竞态条件（race condition）。

Java 提供了两种主要的锁实现：内置关键字 synchronized 和显式锁定接口 ReentrantLock。理解它们的特点和差异是进行高效并发编程的基础。

Synchronized 的基本用法

synchronized 是 Java 内置的关键字，通过它可以直接在方法或代码块级别声明一个同步块。这种方式简单易懂，适合于简单的场景。

示例代码：

public class SyncExample {
    private int count = 0;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

在上述代码中，increment() 和 getCount() 方法被声明为同步的。这意味着同一时间只有一个线程可以执行这些方法。

ReentrantLock 的功能与优势

ReentrantLock 提供了比 synchronized 更多的功能和灵活性。例如，它支持公平锁模式、尝试加锁（tryLock）等高级特性。此外，开发者可以通过条件变量来控制线程的等待和唤醒过程。

示例代码：

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantExample {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private int count = 0;

    public void increment() {
        lock.lock(); // 显式获取锁
        try {
            count++;
        } finally {
            lock.unlock(); // 确保释放锁，防止死锁
        }
    }

    public int getCount() {
        lock.lock();
        try {
            return count;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}