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Java专题(1)-Java概述、Java发展、Java虚拟机
Java专题（6）-Java的synchronized和Lock
synchronized
把代码块声明为 synchronized，有两个重要后果，通常是指该代码具有 原子性（atomicity）和 可见性（visibility）。
原子性意味着一个线程一次只能执行由一个指定监控对象（lock）保护的代码，从而防止多个线程在更新共享状态时相互冲突。
当synchronized作用在方法上时，锁住的便是对象实例（this）；
当synchronized作用在静态方法时锁住的便是对象对应的Class实例，因为Class数据存在于永久带，因此静态方法锁相当于该类的一个全局锁；
当synchronized作用于某一个对象实例时，锁住的便是对应的代码块
我们知道锁存在Java对象头里。如果对象是数组类型，则虚拟机用3个Word（字宽）存储对象头，如果对象是非数组类型，则用2字宽存储对象头。而在HotSpot JVM实现中，锁有个专门的名字：对象监视器。
JAVA中的监视器实际是一个代码块，这段代码块同一时刻只允许被一个线程执行。线程要想执行这段代码块的唯一方式是获得监视器。
监视器有两种同步方式：互斥与协作。多线程环境下线程之间如果需要共享数据，需要解决互斥访问数据的问题，监视器可以确保监视器上的数据在同一时刻只会有一个线程在访问。什么时候需要协作？比如：一个线程向缓冲区写数据，另一个线程从缓冲区读数据，如果读线程发现缓冲区为空就会等待，当写线程向缓冲区写入数据，就会唤醒读线程，这里读线程和写线程就是一个合作关系。JVM通过Object类的wait方法来使自己等待，在调用wait方法后，该线程会释放它持有的监视器，直到其他线程通知它才有执行的机会。一个线程调用notify方法通知在等待的线程，这个等待的线程并不会马上执行，而是要通知线程释放监视器后，它重新获取监视器才有执行的机会。如果刚好唤醒的这个线程需要的监视器被其他线程抢占，那么这个线程会继续等待。object类中的notifyAll方法可以解决这个问题，它可以唤醒所有等待的线程，总有一个线程执行。
ReentrantLock
在java.util.concurrent.locks包中有很多Lock的实现类，常用的有ReentrantLock、ReadWriteLock（实现类ReentrantReadWriteLock）。
经过观察ReentrantLock把所有Lock接口的操作都委派到一个Sync类上，sync有两个子类，分别为了支持公平锁和非公平锁而定义，默认情况下为非公平锁。
ReentrantLock提供了多样化的同步，比如有时间限制的同步，可以被Interrupt的同步（synchronized的同步是不能Interrupt的）等。在资源竞争不激烈的情形下，性能稍微比synchronized差点点。但是当同步非常激烈的时候，synchronized的性能一下子能下降好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。
总结：
1：Lock 的锁定是通过Java代码实现的，而 synchronized 是在 JVM 层面上实现的。
2：ReentrantLock可以成为公平锁。所谓公平锁就是让等待最长的线程最早获得该锁（获得锁的顺序和申请锁的顺序是一致的）；与之对应的synchronized是非公平的、当然ReentrantLock也可以成为非公平锁；只是公平锁的性能相对差一些。
3：synchronized锁是基于对象的，一个线程占有了锁，其他线程不能再进入这个对象的任何synchronized方法。而ReentrantLock基于对象中段的，可以将对象划分成不同的块，使用不同的锁子。
4：synchronized 在锁定时如果方法块抛出异常，JVM 会自动将锁释放掉，不会因为出了异常没有释放锁造成线程死锁。但是 Lock 的话就享受不到 JVM 带来自动的功能，出现异常时必须在 finally 将锁释放掉，否则将会引起死锁。
5：在资源竞争不是很激烈的情况下，偶尔会有同步的情形下，synchronized是很合适的。原因在于，编译程序通常会尽可能的进行优化synchronize，另外可读性非常好，不管用没用过5.0多线程包的程序员都能理解。
6：ReentrantLock提供了多样化的同步，比如有时间限制的同步，可以被Interrupt的同步（synchronized的同步是不能Interrupt的）等。在资源竞争不激烈的情形下，性能稍微比synchronized差点点。但是当同步非常激烈的时候，synchronized的性能一下子能下降好几十倍。而ReentrantLock确还能维持常态。
参考资料：
