synchronized和ReentrantLock都是用于线程间同步的机制，都是可重入锁（同一个线程可以多次获取同一个锁），它们的异同点如下：

一、应用场景

1.synchronized可应用于实例方法、静态方法和代码块。

2.ReentrantLock 是 java.util.concurrent.locks 包下的一个具体类，实现了 Lock 接口。使用时需要显式创建 ReentrantLock 对象并调用其方法。

二、锁获取与释放机制

1.当进入或退出同步代码时，synchronized自动获取锁释放锁，执行完毕或抛出异常时自动释放锁。

2.ReentrantLock需要手动调用lock()获取锁，调用unlock()释放锁。若没有主动释放锁，可能导致死锁。推荐使用 try-catch-finally 或 try-with-resources 结构来确保锁的释放。

三、尝试非阻塞地获取锁：

1.synchronized 无法做到尝试非阻塞地获取锁。

2.ReentrantLock 提供了tryLock()方法，该方法尝试获取锁，如果成功则返回true，否则立即返回false，线程不会被阻塞。

四、锁的公平性

1.synchronized是非公平的，即在锁被释放时，任何一个等待锁的线程都有机会获得锁。

2.ReentrantLock默认情况下也是非公平的，但可以通过带布尔值为true的构造函数构造成公平锁。当ReentrantLock被配置为公平锁时，则多个线程在等待同一个锁时，必须按照申请锁的时间顺序来依次获得锁。

五、条件等待与通知

1.synchronized 通过 Object 类的 wait(), notify(), notifyAll() 方法来实现线程间的条件等待与通知。这些方法必须在 synchronized 代码块或synchronized修饰的方法中调用，否则会抛出 IllegalMonitorStateException。

2.ReentrantLock 可以通过 newCondition() 方法创建多个条件变量 Condition 对象。线程可以调用 condition.await() 进行等待，其他线程调用 condition.signal() 或 condition.signalAll() 进行通知。这种方式支持更精细的线程间协作，可以避免"伪唤醒"问题，使得线程等待特定条件而不是仅仅等待锁的释放。

六、可中断性

1.synchronized不支持正在等待锁的线程被中断。

2.ReentrantLock提供了lockInterruptibly()方法支持等待锁的线程被中断(若所在的线程被中断，则会抛出异常并释放当前获得的锁)。当持有锁的线程长期不释放锁的时候，正在等待的线程可以选择放弃等待，改为处理其他事情。

七、可配置性

1.在synchronized中，锁对象wait()、notify()或notifyAl()只能关联一个隐含的条件Condition，若要和多于一个的条件Condition关联不得不额外地添加一个锁。不可设置超时时间。

2.一个ReentrantLock对象可以使用tryLock(long timeout, TimeUnit unit)设置超时时间（超时后线程不会一直阻塞，而是立即返回一个布尔值表示是否成功获取锁），可以使用getOwner()或isHeldByCurrentThread()判断锁是否被本线程或其他线程持有，可以使用getQueuedThreads()获取等待此锁的线程集合，可以使用getWaitingThreads(Condition condition)获取等待在此锁上的某个Condition上的线程集合 ，可以通过多次调用newCondition()同时绑定多个Condition对象实现线程等待/通知机制。

八、性能

在高并发场景下，ReentrantLock的性能可能优于synchronized，因为它提供了更多的灵活性和控制选项。

九、锁优化机制

1.synchronized 的实现涉及到锁的升级，具体为无锁、偏向锁、自旋锁、重量级锁。

2.ReentrantLock 的实现则是通过利用 CAS（Compare And Swap）自旋机制保证线程操作的原子性和 volatile 保证数据可见性以实现锁的功能。

十、引申

1.synchronized 是JVM层面的同步，JVM会优化其性能，例如锁消除、锁粗化等。

2.ReentrantLock 是一个类，可以扩展，例如 ReentrantReadWriteLock 就是在 ReentrantLock 基础上实现的读写锁，提供了更复杂的读写权限控制。

3.synchronized在JVM中是采用 monitorenter 和 monitorexit 两个指令来实现同步的，monitorenter 指令相当于加锁，monitorexit 相当于释放锁。而 monitorenter 和 monitorexit 就是基于 Monitor 实现的。

4.ReentrantLock的常用的方法如下：

tryLock()：尝试获取锁

getHoldCount()：查询当前线程执行 lock() 方法的次数

getQueueLength()：返回正在排队等待获取此锁的线程数

isFair()：该锁是否为公平锁

hasQueuedThread(Thread thread)：返回指定的线程是否在等待获取此锁

5.ReentrantLock中lock() 和 lockInterruptibly() 的区别：

获取锁的过程中如果所在的线程中断，lock() 会忽略异常继续等待获取锁，而 lockInterruptibly() 则会抛出 InterruptedException 异常。

6.synchronized实现锁升级的过程：

在锁对象的对象头里面有一个 ThreadID 字段，在第一次访问的时候 ThreadID 为空，然后JVM让其持有偏向锁，并将 ThreadID 设置为调用锁对象的线程 ID，再次进入的时候会先判断 ThreadID 是否与其线程 ID 一致，如果一致则可以直接使用，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋来获取锁，不会阻塞，执行一定次数之后会升级为重量级锁（映射到操作系统提供的互斥锁Mutex Lock上）。

7.可以通过设置JVM参数UseHeavyMonitors禁用偏向锁和轻量级锁，直接使用重量级锁。

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