java並發編程之ReentrantLock與synchronized區別

構造使用： 源於 java.util.concurrent.lock

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //參數默認false，不公平鎖 或 Lock lock = new ReentrantLock();

ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //公平鎖

lock.lock(); //如果被其它資源鎖定，會在此等待鎖釋放，達到暫停的效果

try {

//操作

} finally {

lock.unlock();

}

公平鎖使線程按照請求鎖的順序依次獲得鎖；而不公平鎖則允許直接獲取鎖，在這種情況下，線程有時可以比先請求鎖的其他線程先得到鎖。

為什麼我們不讓所有的鎖都公平呢？在現實中，公平保證了鎖是非常健壯的鎖，有很大的性能成本。要確保公平所需要的記帳（bookkeeping）和同步，就意味著被爭奪的公平鎖要比不公平鎖的吞吐率更低。作為默認設置，應當把公平設置為 false ，除非公平對您的算法至關重要，需要嚴格按照線程排隊的順序對其進行服務。

ReentrantLock 類實現了 Lock ，它擁有與synchronized 相同的併發性和內存語義，但是添加了類似輪詢鎖、定時鎖等候和可中斷鎖等候的一些特性

reentrant 鎖意味著什麼呢？簡單來說，它有一個與鎖相關的獲取計數器，如果擁有鎖的某個線程再次得到鎖，那麼獲取計數器就加1，然後鎖需要被釋放兩次才能獲得真正釋放。這模仿了 synchronized 的語義；如果線程進入由線程已經擁有的監控器保護的 synchronized 塊，就允許線程繼續進行，當線程退出第二個（或者後續） synchronized 塊的時候，不釋放鎖，只有線程退出它進入的監控器保護的第一個 synchronized 塊時，才釋放鎖。

內部實現原理：Lock完全用Java寫成，在java這個層面是無關JVM實現的。ReentrantLock把所有Lock接口的操作都委派到一個Sync類上，該類繼承了AbstractQueuedSynchronize。AbstractQueuedSynchronizer會把所有的請求線程構成一個CLH隊列，當一個線程執行完畢（lock.unlock()）時會激活自己的後繼節點，但正在執行的線程並不在隊列中，而那些等待執行的線程全部處於阻塞狀態，經過調查線程的顯式阻塞是通過調用LockSupport.park()完成，而LockSupport.park()則調用sun.misc.Unsafe.park()本地方法，再進一步，HotSpot在Linux中中通過調用pthread_mutex_lock函數把線程交給系統內核進行阻塞。 與synchronized相同的是，這也是一個虛擬隊列，不存在隊列實例，僅存在節點之間的前後關係。令人疑惑的是為什麼採用CLH隊列呢？原生的CLH隊列是用於自旋鎖，但Doug Lea把其改造為阻塞鎖。 當有線程競爭鎖時，該線程會首先嚐試獲得鎖，這對於那些已經在隊列中排隊的線程來說顯得不公平，這也是非公平鎖的由來，與synchronized實現類似，這樣會極大提高吞吐量。 如果已經存在Running線程，則新的競爭線程會被追加到隊尾，具體是採用基於CAS的Lock-Free算法，因為線程併發對Tail調用CAS可能會導致其他線程CAS失敗，解決辦法是循環CAS直至成功

synchronized：我們知道java是用字節碼指令來控制程序（這裡不包括熱點代碼編譯成機器碼）。在字節指令中，存在有synchronized所包含的代碼塊，那麼會形成2段流程的執行。 其實synchronized映射成字節碼指令就是增加來兩個指令：monitorenter和monitorexit。當一條線程進行執行的遇到monitorenter指令的時候，它會去嘗試獲得鎖，如果獲得鎖那麼鎖計數+1（為什麼會加一呢，因為它是一個可重入鎖，所以需要用這個鎖計數判斷鎖的情況），如果沒有獲得鎖，那麼阻塞。當它遇到monitorexit的時候，鎖計數器-1，當計數器為0，那麼就釋放鎖。那實際為啥有2個monitorexit呀？ synchronized鎖釋放有兩種機制，一種就是執行完釋放；另外一種就是發送異常，虛擬機釋放。圖中第二個monitorexit就是發生異常時執行的流程，這就是我開頭說的“會有2個流程存在“。

源於：https://blog.csdn.net/u012403290/article/details/64910926?locationNum=11&fps=1 該作者闡述超詳細。

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