CATS
138.50M · 2026-02-04
synchronized是JVM层面实现的，无需手动释放锁，属于内置锁。ReentrantLock为代表的显式锁，需要手动释放锁，功能更加灵活，位于java.util.concurrent.locks包，Java代码层面实现。synchronized和ReentrantLock都为悲观锁，每次操作资源都会加锁，阻塞其他线程。AtomicInteger。synchronized和ReentrantLock均为可重入锁。synchronized会根据竞争激烈程度自动升级，逐步提升并发性能）synchronizedpublic class SynchronizedDemo {
// 1. 修饰实例方法：锁的是「当前类的实例对象」（this）
public synchronized void instanceMethod() {
// 线程安全的实例方法逻辑
System.out.println("修饰实例方法，锁：" + this);
}
// 2. 修饰静态方法：锁的是「当前类的 Class 对象」（SynchronizedDemo.class）
public static synchronized void staticMethod() {
// 线程安全的静态方法逻辑
System.out.println("修饰静态方法，锁：" + SynchronizedDemo.class);
}
// 3. 修饰同步代码块：锁的是「括号内指定的对象」（灵活可控）
public void codeBlockMethod() {
// 可选锁对象：this（实例对象）、Class 对象、自定义任意对象
Object lock = new Object();
synchronized (lock) {
// 线程安全的代码块逻辑
System.out.println("修饰代码块，锁：" + lock);
}
}
}
⭐synchronized 竞争的是一个资源对象，无论是修饰的实例方法、静态方法还是代码块，只是对象的类型不同而已。（可以是方法当前类的实例对象、class对象、自定义的任意对象）
依赖于「Java对象头」和「监视器锁」，不同JDK版本略有差异
ReentrantLockimport java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class ReentrantLockDemo {
// 1. 创建 ReentrantLock 实例（默认非公平锁，传入 true 为公平锁）
private static final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false);
public void doTask() {
// 2. 获取锁（lock() 方法，阻塞式获取）
lock.lock();
try {
// 3. 执行线程安全的业务逻辑
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 已获取锁，执行任务");
} finally {
// 4. 释放锁（必须在 finally 中，保证无论是否异常，都能释放锁）
lock.unlock();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 已释放锁");
}
}
public static void main(String[] args) {
ReentrantLockDemo demo = new ReentrantLockDemo();
// 启动 2 个线程竞争锁
new Thread(demo::doTask, "线程1").start();
new Thread(demo::doTask, "线程2").start();
}
}
⭐finally释放锁是必须的，防止try抛出异常，锁无法释放，会导致其他线程永久阻塞，引发死锁。
ReentrantLock提供了synchronized不具备的高级功能：
trylock(long timeout, TimeUnit unit)方法，设置锁获取超时时间，超时后自动放弃获取锁，返回false，避免长时间阻塞。lockInterruptibly()方法，获取锁的线程可被其他线程中断（调用thread.interrupt()），中断后抛出 InterruptedException，并释放锁，灵活控制线程状态。isLocked()（判断锁是否被持有）、isHeldByCurrentThread()（判断当前线程是否持有该锁）、getHoldCount()（获取当前线程持有该锁的次数），方便监控和调试。ReentrantLock 的底层基于 AQS（AbstractQueuedSynchronizer，抽象队列同步器） 实现，AQS 是 JUC 包中所有显式锁、同步工具类的核心框架。
核心逻辑：
state」和一个「双向链表同步队列」。state 用于标记锁的状态：state=0 表示锁未被持有，state>0 表示锁被持有（state 的值等于线程持有锁的次数，体现可重入性）。state：若 state=0，则将 state 改为 1，获取成功；若 state>0 且是当前线程持有，则 state 加 1（可重入），否则加入同步队列阻塞等待。state 减 1，当 state=0 时，释放锁并唤醒同步队列中的下一个线程。synchronized 一样，支持线程重复获取同一把锁，通过 state 变量计数实现。unlock() 释放，依赖开发者规范，灵活性高但风险也高（容易遗漏释放）。synchronized（JDK 1.6 后 synchronized 优化，两者性能差距不大）。synchronized锁升级锁的载体 -- Java对象头：synchronized 锁的是「对象」，而锁状态的信息，就存储在 Java 对象头（Object Header） 中（仅针对普通对象，数组对象的对象头额外包含数组长度）。
Java 对象头在 32 位 JVM 和 64 位 JVM 中长度分别为 8 字节和 16 字节，核心包含两部分（以 64 位 JVM 为例）：
| 锁状态 | Mark Word 核心字段（64 位） |
|---|---|
| 无锁 | 哈希码（25 位）+ GC 年龄（4 位）+ 无锁标记（1 位） |
| 偏向锁 | 偏向线程 ID（54 位）+ 偏向时间戳（2 位）+ GC 年龄（4 位）+ 偏向锁标记（1 位） |
| 轻量级锁 | 指向栈中锁记录的指针（63 位）+ 轻量级锁标记（1 位） |
| 重量级锁 | 指向监视器锁（Monitor）的指针（63 位）+ 重量级锁标记（1 位） |
Mark Word 中的「偏向线程 ID」设置为当前线程的 ID，同时将「锁标记位」改为「偏向锁标记」。Mark Word 中的：
Mark Word 的副本（称为「Displaced Mark Word」）。Mark Word 中的内容替换为「指向当前线程栈中锁记录的指针」。Mark Word 的锁标记位改为「轻量级锁标记」，线程继续执行同步代码。Mark Word 中的「锁记录指针」替换回原来的「Displaced Mark Word」（栈中锁记录存储的副本）。Mark Word 中会存储「指向 Monitor 的指针」，Monitor 是一个用于管理锁竞争的核心数据结构。owner 字段记录持有锁的线程）。owner 字段设置为当前线程，线程执行同步代码。owner 字段置为 null）。
