同步锁的性能开销：Synchronized vs. Lock

Java性能调优（六）：多线程性能调优（1）

在Java并发编程中，同步锁对于保证多线程程序的正确性和安全性至关重要。两种常见的同步锁实现方式是 Synchronized 和 Lock。虽然两者都可以实现锁的功能，但在性能方面却存在差异。

Synchronized 的底层实现

Synchronized 是一种基于JVM的同步锁实现。当一个线程尝试获取一个 Synchronized 锁时，JVM会将线程挂起并进入等待队列。当锁被释放后，JVM会从等待队列中选择一个线程来获取锁。这个过程涉及用户态和内核态之间的切换，从而带来性能开销。

Lock 的底层实现

与 Synchronized 不同，Lock 是一个基于操作系统层面的同步锁实现。它通过底层操作系统的内核互斥锁（Mutex Lock）来实现同步。当一个线程尝试获取一个 Lock 锁时，操作系统内核会直接介入，避免了用户态和内核态之间的切换，从而提高了性能。

性能比较

在大多数情况下，Lock 的性能优于 Synchronized。以下是一些原因：

• 更少的系统开销： Lock 直接使用操作系统的内核互斥锁，避免了 Synchronized 涉及的用户态和内核态切换，从而减少了系统开销。
• 更好的可伸缩性： Lock 允许自定义锁的公平性和重入性，从而可以根据应用程序的特定需求进行优化。
• 更灵活的控制： Lock 提供了更多的控制选项，例如超时机制和中断机制，使开发人员可以根据需要对锁定行为进行微调。

何时使用 Synchronized 和 Lock

虽然 Lock 在性能上优于 Synchronized，但 Synchronized 在某些情况下仍然有其优势：

• 简单性： Synchronized 的语法更简单，易于使用。
• 内置于语言： Synchronized 是 Java 语言的一部分，因此不需要额外的依赖项。
• 可移植性： Synchronized 在所有 Java 虚拟机上都可用，而 Lock 的可用性可能因平台而异。

因此，在选择同步锁实现时，开发人员需要根据应用程序的具体需求进行权衡。如果性能是最优先考虑的因素，那么 Lock 是更好的选择。如果简单性和可移植性更重要，那么 Synchronized 可能是更合适的选择。

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