Synchronized、ReentrantLock、ReadWriteLock 介绍

Synchronized 关键字

?介绍

?synchronized 是 Java 中的关键字，用于控制对共享资源的并发访问，提供了一种锁机制来保证共享资源在同一时刻只能被一个线程访问。

优点

• 简单易用：作为语言的内置特性，使用方便。
• 自动释放锁：当同步块执行完成后，锁会自动被释放，不需要手动操作。

缺点

• 不够灵活：不支持公平锁，不能中断正在等待锁的线程。
• 无法尝试获取锁：线程尝试获取锁时，如果锁被占用，会一直等待，无法设置超时。
• 锁粒度较粗：锁的是整个类、对象或方法，可能会导致不必要的等待。

使用场景

? 适用于代码简单、竞争不激烈的同步场景。

ReentrantLock

?介绍

ReentrantLock 是 java.util.concurrent.locks 包中的一个类，它提供了比 synchronized 更多的功能。

?优点

• 高度灵活：支持尝试非阻塞地获取锁、可中断的锁获取等。
• 支持条件变量：可以绑定多个 Condition 对象，实现复杂的线程同步。
• 可选择公平锁：支持公平锁，按照线程等待的先后顺序分配锁。

?缺点

• 需要手动释放锁：必须在 finally 块中释放锁，增加了编程复杂性。
• 性能开销：相比于 synchronized，ReentrantLock 在某些情况下可能有更多的性能开销。

?使用场景

适用于需要高度并发控制、锁定时间长、条件同步等复杂场景。

ReadWriteLock

?介绍

ReadWriteLock 是一个接口，它包含一对锁，一个读锁和一个写锁，通过分离读和写操作来提高并发性能。

?优点

• 读写分离：允许多个线程同时读，但只允许一个线程写，提高了并发性。
• 适应读多写少场景：在读操作远远高于写操作的场景下，性能优于 synchronized。
• ReentrantLock 允许锁的续租，即一个线程可以重复获取已经持有的锁

?缺点

• 复杂性：编程相对复杂，需要正确管理读锁和写锁。
• 锁升级问题：读锁无法直接升级为写锁，可能会导致死锁。

?使用场景

适用于读多写少的并发场景，如缓存系统。

?选择依据

?在选择同步机制时，应考虑以下因素：

• 简单性：如果同步逻辑简单，可以优先考虑使用 synchronized。
• 灵活性和功能需求：如果需要高度的灵活性和附加功能（如定时锁等待、公平性选择、条件变量等），应选择 ReentrantLock。
• 读写操作的频率：如果系统是读多写少的，使用 ReadWriteLock 可以提高并发性，但需要注意避免写锁导致的读锁饥饿。
• 性能：如果对性能有极高要求，可以通过基准测试来选择适合的锁。
• 可维护性：更复杂的同步机制可能导致代码难以理解和维护，需要根据团队的熟悉程度和偏好来选择。

在实际应用中，通常需要根据具体的业务场景和性能要求来选择最合适的同步机制。