Java JUC - synchronized/Lock

synchronized

synchronized是Java中的关键字，是一种同步锁。它修饰的对象有以下几种：

1. 修饰一个代码块，被修饰的代码块称为同步语句块，其作用的范围是大括号{}括起来的代码，作用的对象是调用这个代码块的对象；
2. 修饰一个方法，被修饰的方法称为同步方法，其作用的范围是整个方法，作用的对象是调用这个方法的对象；
3. 修改一个静态的方法，其作用的范围是整个静态方法，作用的对象是这个类的所有对象；
4. 修改一个类，其作用的范围是 synchronized 后面括号括起来的部分，作用主的对象是这个类的所有对象。

虽然可以使用synchronized来定义方法，但synchronized并不属于方法定义的一部分，因此synchronized关键字不能被继承。如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以。当然，还可以在子类方法中调用父类中相应的方法，这样虽然子类中的方法不是同步的，但子类调用了父类的同步方法，因此，子类的方法也就相当于同步了。

示例

@Slf4j
@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = false)
@Accessors(chain = true)
public static class Ticket implements Serializable {
    private int left;
    public Ticket(int left) {
        this.left = left;
    }
    public synchronized int sale() {
        return left < 0 ? 0 : (left -= 1);
    }
}

public static void main(String[] args) {
    final Ticket ticket = new Ticket(10);
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        new Thread(() -> {
            while (ticket.getLeft() > 0) {
                final int left = ticket.sale();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t余票：" + left);
            }
        }, "seller \t" + (i + 1))
                .start();
    }
}

控制台输出：

seller 1 余票：9
seller 1 余票：6
seller 1 余票：5
seller 1 余票：4
seller 1 余票：3
seller 3 余票：7
seller 3 余票：1
seller 3 余票：0
seller 2 余票：8
seller 1 余票：2

因为线程及CPU调度的不同，每次控制台输出的内容大概率与本次结果不同。

Lock

Lock锁实现提供了比使用同步方法和语句可以获得的更广泛的锁操作。它们允许更灵活的结构，可能具有非常不同的属性，并且可能支持多个关联的条件对象。Lock提供了比synchronized更多的功能。

1. Lock不是Java语言内置的，synchronized是Java语言的关键字，因此是内置特性。Lock是一个类，通过这个类可以实现同步访问；
2. Lock和synchronized有一点非常大的不同，采用synchronized不需要用户去手动释放锁，当synchronized方法或者synchronized代码块执行完之后，系统会自动让线程释放对锁的占用；而 Lock 则必须要用户去手动释放锁，如果没有主动释放锁，就有可能导致出现死锁现象。

示例

@Slf4j
@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = false)
@Accessors(chain = true)
public static class Ticket implements Serializable {
    private int left;
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    public Ticket(int left) {
        this.left = left;
    }
    public int sale() {
        try {
            lock.lock();
            if (left > 0) {
                left -= 1;
            }
            return left;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

public static void main(String[] args) {
    final Ticket ticket = new Ticket(10);
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        new Thread(() -> {
            while (ticket.getLeft() > 0) {
                final int left = ticket.sale();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t余票：" + left);
            }
        }, "seller \t" + (i + 1))
                .start();
    }
}

控制台输出：

seller 1 余票：9
seller 2 余票：7
seller 2 余票：5
seller 2 余票：4
seller 2 余票：3
seller 3 余票：8
seller 2 余票：2
seller 1 余票：6
seller 2 余票：0
seller 3 余票：1

因为线程及CPU调度的不同，每次控制台输出的内容大概率与本次结果不同。

总结

1. Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；
2. synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；
3. Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；