浅析 synchronized 和 Lock

1. 写在后面

在最近的一次面试中，被面试官问到了 synchronized 曾经能够保障一个线程可能同步拜访代码块，为什么还要独自的提供 Lock 接口呢？明天，咱们就来一起探讨下这个问题。

2. 死锁问题

在议论 synchronized 和 Lock 之前，咱们先来看一下死锁的问题。如果要产生死锁，则必须存在以下四个必要条件，缺一不可。

• 互斥条件：
  在一段时间内某资源仅为一个线程所占有。此时若有其余线程申请该资源，则申请线程只能期待。
• 不可剥夺条件：
  线程所取得的资源在未应用结束之前，不能被其余线程强行夺走，即只能由取得该资源的线程本人来开释（只能是被动开释)。
• 申请与放弃条件：
  线程曾经放弃了至多一个资源，但又提出了新的资源申请，而该资源已被其余线程占有，此时申请线程被阻塞，但对本人已取得的资源放弃不放。
• 循环期待条件：
  在产生死锁时必然存在一个过程期待队列{P1,P2,…,Pn}, 其中 P1 期待 P2 占有的资源，P2 期待 P3 占有的资源，…，Pn 期待 P1 占有的资源，造成一个过程期待环路，环路中每一个过程所占有的资源同时被另一个申请，也就是前一个过程占有后一个过程所深情地资源。

3.synchronize 的局限性

当咱们应用 synchronize 关键字产生了死锁的时候，synchronize 要害是没有方法毁坏“不可剥夺”条件的。这是因为如果 synchronize 申请资源时候，没有申请到，线程间接进入阻塞状态，从而什么都做不了，也相应的无奈开释资源。

4. 锁问题的解决

理解到 synchronize 的局限性，咱们在设计一把锁的时候就应该思考到上面这些个性。

5.Lock 锁的个性

5.1 尝试性非阻塞地获取锁（tryLock）**

• tryLock()办法
  tryLock() 办法是有返回值的，它示意用来尝试获取锁，如果获取胜利，则返回 true，如果获取失败（即锁已被其余线程获取），则返回 false，也就说这个办法无论如何都会立刻返回。在拿不到锁时不会始终在那期待
• tryLock(long time, TimeUnit unit)办法
  tryLock(long time, TimeUnit unit) 办法和 tryLock()办法是相似的，只不过区别在于这个办法在拿不到锁时会期待肯定的工夫，在工夫期限之内如果还拿不到锁，就返回 false。如果一开始拿到锁或者在期待期间内拿到了锁，则返回 true。

这样看来，Lock 就曾经解决了对于不可剥夺条件的毁坏

5.2能被中断的获取锁（lockInterruptibly()throws InterruptedException）

与 synchronized 不同，获取到锁的线程可能响应中断，当获取到锁的线程被中断时，中断异样将会被抛出，同时锁会被开释。

• 以后线程获取锁之前（并未参加获取锁）被其余线程标记 interrupt 中断，当调用此办法时间接抛出中断异样。
• 以后线程获取锁，并且锁被其余线程持有，则始终阻塞，此时其余线程来中断此线程，则会抛出中断异样。

5.3超时获取锁（tryLock(long time,TimeUtil unit)throws InterruptedException）

在指定的工夫内可能获取锁，超出工夫仍热无奈获取，则返回

• 以后线程在指定工夫内获取了锁。
• 以后线程在指定工夫内被中断，锁被开释。
• 以后线程在超出指定的工夫，则间接返回 false。

6. 总结

• Lock 是一个接口，而 synchronized 是 Java 中的关键字，synchronized 是内置的语言实现，synchronized 是在 JVM 层面上实现的，岂但能够通过一些监控工具监控 synchronized 的锁定，而且在代码执行时出现异常，JVM 会主动开释锁定，然而应用 Lock 则不行，lock 是通过代码实现的，要保障锁定肯定会被开释，就必须将 unLock()放到 finally{} 中；
• synchronized 在产生异样时，会主动开释线程占有的锁，因而不会导致死锁景象产生；而 Lock 在产生异样时，如果没有被动通过 unLock()去开释锁，则很可能造成死锁景象，因而应用 Lock 时须要在 finally 块中开释锁；
• Lock 能够让期待锁的线程响应中断，线程能够中断去干别的事务，而 synchronized 却不行，应用 synchronized 时，期待的线程会始终期待上来，不可能响应中断；
• synchronize 是一把乐观锁，Lock 是一把乐观锁，乐观锁和乐观锁在并发量低的时候，性能差不多，然而在并发量高的时候，乐观锁的性能远远优于乐观锁。也就是说并发量大的时候 Lock 的性能要远远好于 synchronize 的。
• Lock 锁能够晓得是否获取锁胜利，而对于 synchronize 来说 这是不可能的