前言

最近有一個(gè)需求是需要將數(shù)據(jù)庫(kù)的一些數(shù)據(jù)抽取出來放到文件文件命名方式為“FILENAME_yyyyMMddHHmmss”，例如FILENAME_20200625120011。計(jì)劃使用多線程去實(shí)現(xiàn)，這樣可能生成的文件名會(huì)有重復(fù)導(dǎo)致內(nèi)容被覆蓋，因此考慮加鎖實(shí)現(xiàn)生成文件方式。這時(shí)候考慮到是使用synchronized還是Lock？

synchronized

synchronized是Java提供的一個(gè)并發(fā)控制的關(guān)鍵字。主要有兩種用法，分別是同步方法和同步代碼塊。也就是說，synchronized既可以修飾方法也可以修飾代碼塊。

代碼塊被synchronized修飾了，當(dāng)一個(gè)線程獲取了對(duì)應(yīng)的鎖，并執(zhí)行該代碼塊時(shí)，其他線程便只能一直等待獲取鎖的線程釋放鎖，這里獲取鎖的線程釋放鎖只會(huì)有兩種情況：

• 獲取鎖的線程執(zhí)行完了該代碼塊，然后線程釋放對(duì)鎖的占有；
• 線程執(zhí)行發(fā)生異常，此時(shí)JVM會(huì)讓線程自動(dòng)釋放鎖。

那么如果這個(gè)獲取鎖的線程由于要等待IO或者其他原因（比如調(diào)用sleep方法）被阻塞了，但是又沒有釋放鎖，其他線程便只能干巴巴地等待，試想一下，這多么影響程序執(zhí)行效率。

使用synchronized實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建文件的synchronizedDemoThread線程代碼如下：

public class synchronizedDemoThread implements Runnable {public static ConcurrentHashMap<String, String> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<String, String>();@Overridepublic void run() {getThreadLog(getFileName());}public synchronized String getFileName() {try {String path = "FILENAME_" + new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss").format(new Date());if (!concurrentHashMap.containsKey(path)) {synchronized (synchronizedDemoThread.class) {if (!concurrentHashMap.containsKey(path)) {getThreadLog("不存在此路徑，正在創(chuàng)建此路徑");concurrentHashMap.put(path, path);return path;} else {getThreadLog("此路徑已經(jīng)存在了，需要等待創(chuàng)建");return getFileName();}}} else {getThreadLog("此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。");this.wait(2000);return getFileName();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return "";} }

測(cè)試類代碼：

public class LockTest {public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException {synchronizedDemoThreadTest();}//創(chuàng)建線程池對(duì)象模擬多線程調(diào)用public static void synchronizedDemoThreadTest(){ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 5; i++) {executor.execute(new synchronizedDemoThread());}executor.shutdown();}//獲取線程名和時(shí)間public static void getThreadLog(String logContent) {StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();stringBuffer.append("[");stringBuffer.append(Thread.currentThread().getName());stringBuffer.append(" ");stringBuffer.append(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS").format(new Date()));stringBuffer.append("]");stringBuffer.append(logContent);System.out.println(stringBuffer.toString());} }

測(cè)試日志：

[pool-1-thread-4 2020-06-25 12:08:47.004]不存在此路徑，正在創(chuàng)建此路徑 [pool-1-thread-4 2020-06-25 12:08:47.005]FILENAME_20200625120847 [pool-1-thread-1 2020-06-25 12:08:47.007]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-2 2020-06-25 12:08:47.009]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-3 2020-06-25 12:08:47.008]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-5 2020-06-25 12:08:47.010]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-1 2020-06-25 12:08:49.034]不存在此路徑，正在創(chuàng)建此路徑 [pool-1-thread-1 2020-06-25 12:08:49.037]FILENAME_20200625120849 [pool-1-thread-3 2020-06-25 12:08:49.038]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-2 2020-06-25 12:08:49.038]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-5 2020-06-25 12:08:49.039]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-3 2020-06-25 12:08:51.057]不存在此路徑，正在創(chuàng)建此路徑 [pool-1-thread-3 2020-06-25 12:08:51.060]FILENAME_20200625120851 [pool-1-thread-2 2020-06-25 12:08:51.066]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-5 2020-06-25 12:08:51.066]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-2 2020-06-25 12:08:53.066]不存在此路徑，正在創(chuàng)建此路徑 [pool-1-thread-2 2020-06-25 12:08:53.066]FILENAME_20200625120853 [pool-1-thread-5 2020-06-25 12:08:53.067]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-5 2020-06-25 12:08:55.069]不存在此路徑，正在創(chuàng)建此路徑 [pool-1-thread-5 2020-06-25 12:08:55.069]FILENAME_20200625120855

Lock

由于Lock是java.util.concurrent包下提供的一套互斥鎖，相比Synchronized，Lock類提供了一些高級(jí)功能，主要有以下3項(xiàng)：

• 等待可中斷，持有鎖的線程長(zhǎng)期不釋放的時(shí)候，正在等待的線程可以選擇放棄等待，這相當(dāng)于Synchronized來說可以避免出現(xiàn)死鎖的情況。通過lock.lockInterruptibly()來實(shí)現(xiàn)這個(gè)機(jī)制。
• 公平鎖，多個(gè)線程等待同一個(gè)鎖時(shí)，必須按照申請(qǐng)鎖的時(shí)間順序獲得鎖，Synchronized鎖非公平鎖，ReentrantLock默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)是創(chuàng)建的非公平鎖，可以通過參數(shù)true設(shè)為公平鎖，但公平鎖表現(xiàn)的性能不是很好
• 鎖綁定多個(gè)條件，一個(gè)ReentrantLock對(duì)象可以同時(shí)綁定對(duì)個(gè)對(duì)象。ReenTrantLock提供了一個(gè)Condition（條件）類，用來實(shí)現(xiàn)分組喚醒需要喚醒的線程們，而不是像synchronized要么隨機(jī)喚醒一個(gè)線程要么喚醒全部線程。

使用Lock實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建文件的LockDemoThread線程代碼如下：

public class LockDemoThread implements Runnable {//定義一個(gè)concurrentHashMap用來存放文件名public static ConcurrentHashMap<String, String> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<String, String>();//定義一個(gè)Lock對(duì)象public static Lock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {getThreadLog(getFileName());}//獲取文件名public synchronized String getFileName() {try {lock.lock();String path = "FILENAME_" + new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss").format(new Date());if (!concurrentHashMap.containsKey(path)) {getThreadLog("不存在此路徑，重新創(chuàng)建");concurrentHashMap.put(path, path);return path;} else {getThreadLog("此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。");this.wait(2000);return getFileName();}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}return "";} }

測(cè)試類代碼：

public class LockTest {public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException {LockDemoThreadTest();//synchronizedDemoThreadTest();}//創(chuàng)建線程池對(duì)象模擬多線程調(diào)用public static void LockDemoThreadTest(){ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();for (int i = 0; i < 5; i++) {executor.execute(new LockDemoThread());}executor.shutdown();}//獲取線程名和時(shí)間public static void getThreadLog(String logContent) {StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();stringBuffer.append("[");stringBuffer.append(Thread.currentThread().getName());stringBuffer.append(" ");stringBuffer.append(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS").format(new Date()));stringBuffer.append("]");stringBuffer.append(logContent);System.out.println(stringBuffer.toString());} }

打印日志：

[pool-1-thread-1 2020-06-25 13:43:37.009]不存在此路徑，重新創(chuàng)建 [pool-1-thread-2 2020-06-25 13:43:37.013]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-1 2020-06-25 13:43:37.011]FILENAME_20200625134337 [pool-1-thread-2 2020-06-25 13:43:39.054]不存在此路徑，重新創(chuàng)建 [pool-1-thread-3 2020-06-25 13:43:39.055]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-2 2020-06-25 13:43:39.056]FILENAME_20200625134339 [pool-1-thread-3 2020-06-25 13:43:41.056]不存在此路徑，重新創(chuàng)建 [pool-1-thread-3 2020-06-25 13:43:41.057]FILENAME_20200625134341 [pool-1-thread-4 2020-06-25 13:43:41.057]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-4 2020-06-25 13:43:43.058]不存在此路徑，重新創(chuàng)建 [pool-1-thread-5 2020-06-25 13:43:43.060]此文件路徑已經(jīng)存在了，請(qǐng)等待創(chuàng)建。。。 [pool-1-thread-4 2020-06-25 13:43:43.060]FILENAME_20200625134343 [pool-1-thread-5 2020-06-25 13:43:45.062]不存在此路徑，重新創(chuàng)建 [pool-1-thread-5 2020-06-25 13:43:45.062]FILENAME_20200625134345

總結(jié)一下

我們知道了synchronized和Lock都能達(dá)到鎖的目的，那有哪些不同的地方呢？

如果獲取線程需要等待IO或者其他（比如調(diào)用sleep方法）被阻塞了，但是沒有釋放鎖，如果使用synchronized則其他線程一直無限期等待下去。這種場(chǎng)景適合使用Lock作為鎖。

當(dāng)有多個(gè)線程讀寫文件時(shí)，讀操作和寫操作會(huì)發(fā)生沖突現(xiàn)象，寫寫操作會(huì)發(fā)生沖突現(xiàn)象，但是讀讀操作不會(huì)發(fā)生沖突現(xiàn)象。但是采用synchronized關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)同步的話，如果多個(gè)線程都只是進(jìn)行讀操作，所以當(dāng)一個(gè)線程在進(jìn)行讀操作時(shí)，其他線程只能等待無法進(jìn)行讀操作。這種場(chǎng)景適合使用Lock作為鎖。

通過Lock可以知道線程有沒有成功獲取到鎖。這個(gè)是synchronized無法辦到的。

Lock不是Java語(yǔ)言內(nèi)置的，synchronized是Java語(yǔ)言的關(guān)鍵字，因此是內(nèi)置特性。Lock是一個(gè)類，通過這個(gè)類可以實(shí)現(xiàn)同步訪問。

Lock和synchronized有一點(diǎn)非常大的不同，采用synchronized不需要用戶去手動(dòng)釋放鎖，當(dāng)synchronized方法或者synchronized代碼塊執(zhí)行完之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讓線程釋放對(duì)鎖的占用；而Lock則必須要用戶去手動(dòng)釋放鎖，如果沒有主動(dòng)釋放鎖，就有可能導(dǎo)致出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java中synchronized和Lock的区别的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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