面試官:你說說ReentrantLock和Synchronized區別

2021-02-08 叫練

大家好！又和大家見面了。為了避免面試尷尬，今天同比較通俗語言和大家聊下ReentrantLock和Synchronized區別！


使用方式

Synchronized可以修飾實例方法，靜態方法，代碼塊。自動釋放鎖。

ReentrantLock一般需要try catch finally語句，在try中獲取鎖，在finally釋放鎖。需要手動釋放鎖。


實現方式

Synchronized是重量級鎖。重量級鎖需要將線程從內核態和用戶態來回切換。如：A線程切換到B線程，A線程需要保存當前現場，B線程切換也需要保存現場。這樣做的缺點是耗費系統資源。

ReentrantLock是輕量級鎖。採用cas+volatile管理線程，不需要線程切換切換，獲取鎖線程覺得自己肯定能成功，這是一種樂觀的思想（可能失敗）。

用一個形象例子來說明：比如您在看我這篇文章時，覺得「重量級鎖」概念不是很明白，就立刻去翻看關於「重量級鎖」的其他文章，過會兒回頭再繼續往下面看， 這種行為我們稱為切換。保存現場的意思就是你大腦需要記住你跳躍的點然後繼續閱讀，如果文章篇幅大，你的大腦可能需要記憶越多的東西，會越耗費腦神經。同理，在輕量級鎖中，你覺得「重量級鎖」概念不是很明白，他不會立刻去翻看其他文章，他會堅持會兒繼續看，如果實在不明白再去翻資料了。需要注意的是：這是兩種不一樣的思維方式，前者是被動阻塞悲觀鎖，狀態是block，後者是主動的阻塞樂觀鎖，狀態是wait。


公平和非公平

Synchronized只有非公平鎖。

ReentrantLock提供公平和非公平兩種鎖，默認是非公平的。公平鎖通過構造函數傳遞true表示。

用一個形象例子來說明：排隊打飯，Synchronized允許插隊，如果ReentrantLock是公平鎖，就不許插隊了。


可重入鎖

Synchronized和ReentrantLock都是可重入的，Synchronized是本地方法是C++實現，而ReentrantLock是JUC包用Java實現。

用一個形象例子來說明：如下圖：一個房中房，房裡外各有一把鎖，但只有唯一的鑰匙可以開，擁有鑰匙的人可以先進入門1，再進入門2，其中進入門2就是叫鎖可重入了。

在ReentrantLock中，重入次數用整形state表示。進入1次遞增1次，出來1次遞減1次。



可中斷的

Synchronized是不可中斷的。

ReentrantLock提供可中斷和不可中斷兩種方式。其中lockInterruptibly方法表示可中斷，lock方法表示不可中斷。

用一個形象例子來說明：叫練和叫練女朋友一起去做核酸，叫練女朋友排在前面，所以叫練女朋友進門先做，叫練在門外排隊等待過程中突然接到領導電話要回去修改bug，叫練現在有兩種選擇，1.不和女朋友打招呼，立即回去修改bug，2.等待女朋友做完核酸，進去和女朋友打個招呼，然後回去修改bug。這兩種情況最終都會導致一個結果，叫練無法完成核酸，在這兩種情況中，雖然叫練都被領導中斷了，但第一種情況叫練立即反饋領導叫可中斷，第二種情況是叫練為了不做單身狗，打個招呼再去修改bug，需要注意的是「打招呼」需要提前獲取鎖，也就是需要等待叫練女朋友做完核酸檢測。如果是你，遇到叫練這種情況，你會怎麼辦？期待你的答覆！點關注，不迷路，我是叫練【公眾號】，邊叫邊練。


條件隊列

Synchronized只有一個等待隊列。

ReentrantLock中一把鎖可以對應多個條件隊列。通過newCondition表示。

用一個形象例子來說明：母雞下蛋和撿蛋人對應生產者和消費者，母雞產蛋後，撿蛋人需要被母雞通知，母雞產蛋過程中，其中撿蛋人就會入條件隊列（等待隊列）。撿蛋人撿蛋完成後，撿蛋人需要通知母雞繼續產蛋，撿蛋人撿蛋過程中，母雞也需要加入條件隊列等待。



注意：有幾個概念需要說明下。同步隊列，條件隊列和等待隊列。

同步隊列：多線程同時競爭一把鎖失敗被掛起的線程。

條件隊列：正在執行的線程調用await/wait，從同步隊列加入的線程會進入條件隊列。正在執行線程調用signal/signalAll/notify/notifyAll，會將條件隊列一個線程或多個線程加入到同步隊列。

等待隊列：和條件隊列一個概念。



總結

今天我們用通俗易懂的文字描述了ReentrantLock和Synchronized關係。喜歡的請點讚加評論哦！點關注，不迷路，我是叫練【公眾號】，邊叫邊練。期待我們下次再見！

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