浅析synchronized和Lock

在最近的一次面试中，被面试官问到了synchronized已经可以保证一个线程能够同步访问代码块，为什么还要单独的提供Lock接口呢？今天，我们就来一起探讨下这个问题。

在谈论synchronized和Lock之前，我们先来看一下死锁的问题。如果要发生死锁，则必须存在以下四个必要条件，缺一不可。

互斥条件：
在一段时间内某资源仅为一个线程所占有。此时若有其他线程请求该资源，则请求线程只能等待。
不可剥夺条件：
线程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他线程强行夺走，即只能由获得该资源的线程自己来释放（只能是主动释放)。
请求与保持条件：
线程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他线程占有，此时请求线程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。
循环等待条件：
在发生死锁时必然存在一个进程等待队列{P1,P2,…,Pn},其中P1等待P2占有的资源，P2等待P3占有的资源，…，Pn等待P1占有的资源，形成一个进程等待环路，环路中每一个进程所占有的资源同时被另一个申请，也就是前一个进程占有后一个进程所深情地资源。

当我们使用synchronize关键字发生了死锁的时候，synchronize关键是没有办法破坏“不可剥夺”条件的。这是因为如果synchronize申请资源时候，没有申请到，线程直接进入阻塞状态，从而什么都做不了，也相应的无法释放资源。

了解到synchronize的局限性，我们在设计一把锁的时候就应该考虑到下面这些特性。

特性	描述
尝试性的非阻塞的获取锁	当前线程尝试的获取锁，如果这一时段没有被q其他线程获取，则成功的获取锁，否则直接返回false
能被中断的获取锁	如果阻塞状态的线程能够响应中断信号，也就是说当我们给阻塞的线程发送中断信号的时候，能够唤醒它，那它就有机会释放曾经持有的锁A。这样就破坏了不可剥夺条件了。
超时获取锁	如果线程在一段时间之内没有获取到锁，不是进入阻塞状态，而是返回一个错误，那这个线程也有机会释放曾经持有的锁。这样也能破坏不可剥夺条件。

tryLock()方法
tryLock()方法是有返回值的，它表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true，如果获取失败（即锁已被其他线程获取），则返回false，也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待
tryLock(long time, TimeUnit unit)方法
tryLock(long time, TimeUnit unit)方法和tryLock()方法是类似的，只不过区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁，就返回false。如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true。

这样看来，Lock就已经解决了对于不可剥夺条件的破坏

与synchronized不同，获取到锁的线程能够响应中断，当获取到锁的线程被中断时，中断异常将会被抛出，同时锁会被释放。

在指定的时间内能够获取锁，超出时间仍热无法获取，则返回

Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现，synchronized是在JVM层面上实现的，不但可以通过一些监控工具监控synchronized的锁定，而且在代码执行时出现异常，JVM会自动释放锁定，但是使用Lock则不行，lock是通过代码实现的，要保证锁定一定会被释放，就必须将 unLock()放到finally{} 中；
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；
Lock可以让等待锁的线程响应中断，线程可以中断去干别的事务，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；
synchronize是一把悲观锁，Lock是一把乐观锁，悲观锁和乐观锁在并发量低的时候，性能差不多，但是在并发量高的时候，乐观锁的性能远远优于悲观锁。也就是说并发量大的时候Lock的性能要远远好于synchronize的。
Lock锁可以知道是否获取锁成功，而对于synchronize来说这是不可能的