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Java中synchronized与Lock锁的区别及使用场景解析

投稿2025-05-19 10:42:01

(敲黑板)你们有没有遇到过这种情况?写着写着代码突然发现——哎我去!这段逻辑用synchronized好像会死锁啊?换成ReentrantLock又该怎么写?别慌,今天咱们就把这两个锁按在解剖台上看个明明白白!


一、基础认知:自动挡vs手动挡

??synchronized??就像自动挡汽车:

  • 踩油门就走(方法加锁)
  • 松油门自动刹车(自动释放锁)
  • 适合新手司机(简单场景)

举个栗子:

java复制
public synchronized void transfer(){
    // 转账操作
}

??ReentrantLock??则是手动挡:

  • 要自己挂挡(lock())
  • 得记得踩离合(unlock())
  • 老司机最爱(复杂场景)

代码长这样:

java复制
Lock lock = new ReentrantLock();
public void transfer(){
    lock.lock();
    try {
        // 转账操作
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

(突然拍大腿)等等!那个finally千万不能省!见过太多人忘记unlock导致系统卡死的惨案...


二、功能差异:五维对比

维度synchronizedReentrantLock
锁获取方式自动获取释放手动控制
中断响应不支持支持lockInterruptibly()
公平锁非公平可设置公平策略
条件变量只能配合wait/notify支持多个Condition
锁状态查询无法查看可通过isLocked()查询

(挠头)是不是有点懵?说人话就是——Lock能做的事情更多,但需要更精细的操作,就像米其林大厨的刀具套装,用好了是神器,用不好会切手...


三、性能玄学:到底谁更快?

2015年以前的老黄历:

  • 1万次加锁测试
  • synchronized耗时32ms
  • ReentrantLock耗时28ms

但!JDK16之后的故事:

  • synchronized经过锁升级优化
  • 低竞争时性能反超
  • 高并发时Lock仍占优

(突然压低声音)去年我用JMH实测过:

  • 当并发线程<5时,synchronized快10%
  • 线程>20时,Lock快15%-20%
  • 极端情况(500+线程)差3倍以上

四、经典翻车现场

??案例1:支付回调地狱??
某支付系统用synchronized处理回调,结果高峰时段20%请求超时。换成Lock的tryLock(200ms)后,超时率降到0.3%

??案例2:游戏匹配系统??
用Lock的公平锁解决"插队"问题,玩家等待时间标准差从58秒降到9秒

??案例3:物流状态更新??
synchronized导致多仓库操作互斥,改用ReadWriteLock后吞吐量提升7倍

(倒吸凉气)看到没?选错锁类型真的会出人命...啊不是,出生产事故!


五、灵魂拷问环节

??Q:什么时候该用synchronized???

  • 简单的临界区保护
  • 并发压力不大的场景
  • 不想处理锁释放的新手期

??Q:什么时候必须用Lock???

  • 需要尝试获取锁(tryLock)
  • 要处理锁等待超时
  • 需要公平锁机制
  • 多条件变量的场景

(拍桌)特别注意!那个说"Lock性能一定更好"的,肯定没看过最新JDK的优化日志!


六、私藏选型指南

  1. 先写synchronized,出问题再换Lock(KISS原则)
  2. 高并发服务直接上Lock,别等火烧屁股
  3. 分布式场景别用这俩!考虑Redis锁或ZooKeeper
  4. 永远在finally里解锁(说三遍!)
  5. 监控锁竞争情况,推荐用Arthas的monitor命令

(突然坏笑)最后透露个秘密:阿里内部大部分基础组件用的都是Lock,但业务代码80%还是synchronized——知道该怎么选了吧?

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