摘要：
在Java并发编程中，锁是保证线程安全的重要机制。ReentrantLock和synchronized是Java中两种常见的锁机制。本文将围绕ReentrantLock与synchronized，对比分析公平锁与非公平锁的特点、实现原理以及在实际应用中的选择。
一、
在多线程环境中，为了保证数据的一致性和线程安全，需要使用锁来控制对共享资源的访问。Java提供了两种锁机制：synchronized和ReentrantLock。其中，ReentrantLock是Java 5引入的，它提供了比synchronized更丰富的功能，包括公平锁和非公平锁。本文将对比分析这两种锁机制，探讨公平锁与非公平锁的特点和适用场景。
二、synchronized简介
synchronized是Java中的一种内置锁，它是一种非公平锁。当一个线程访问一个由synchronized修饰的方法或代码块时，它会先尝试获取锁。如果锁已经被其他线程持有，则当前线程会等待，直到锁被释放。synchronized的语法如下：
java
synchronized (object) {
// 需要同步的代码块
}
或者
java
synchronized (this) {
// 需要同步的代码块
}
其中，object可以是任何对象，this表示当前对象。
三、ReentrantLock简介
ReentrantLock是Java 5引入的一种可重入锁，它提供了比synchronized更丰富的功能。ReentrantLock可以创建公平锁和非公平锁，并且提供了锁的获取和释放的更多控制。ReentrantLock的语法如下：
java
Lock lock = new ReentrantLock();
try {
lock.lock();
// 需要同步的代码块
} finally {
lock.unlock();
}
四、公平锁与非公平锁对比
1. 公平锁
公平锁是指线程按照请求锁的顺序来获得锁。在ReentrantLock中，可以通过构造函数设置锁的公平性：
java
Lock fairLock = new ReentrantLock(true); // 创建公平锁
公平锁的优点是线程按照请求锁的顺序获得锁，这可以减少线程间的竞争，降低死锁的风险。公平锁的缺点是可能会降低程序的性能，因为线程需要等待其他线程释放锁。
2. 非公平锁
非公平锁是指线程在尝试获取锁时，不按照请求锁的顺序，而是尝试直接获取锁。在ReentrantLock中，默认情况下创建的是非公平锁：
java
Lock nonfairLock = new ReentrantLock(); // 创建非公平锁
非公平锁的优点是线程在获取锁时不会等待其他线程，这可以提高程序的性能。非公平锁可能会增加死锁的风险，因为线程可能会在竞争锁时发生冲突。
五、实际应用中的选择
在实际应用中，选择公平锁还是非公平锁取决于具体场景和需求。以下是一些选择建议：
1. 如果程序对性能要求较高，且线程竞争不激烈，可以选择非公平锁。
2. 如果程序对性能要求不高，且线程竞争激烈，或者需要降低死锁的风险，可以选择公平锁。
3. 如果程序需要更细粒度的锁控制，例如尝试非阻塞地获取锁，可以使用ReentrantLock。
六、总结
本文对比分析了Java中的ReentrantLock和synchronized，探讨了公平锁与非公平锁的特点和适用场景。在实际应用中，应根据具体需求和场景选择合适的锁机制，以保证程序的性能和线程安全。
以下是一个简单的示例代码，展示如何使用ReentrantLock创建公平锁和非公平锁：
java
public class LockExample {
private final Lock fairLock = new ReentrantLock(true); // 公平锁
private final Lock nonfairLock = new ReentrantLock(); // 非公平锁
public void fairLockMethod() {
fairLock.lock();
try {
// 需要同步的代码块
} finally {
fairLock.unlock();
}
}
public void nonfairLockMethod() {
nonfairLock.lock();
try {
// 需要同步的代码块
} finally {
nonfairLock.unlock();
}
}
}
通过以上代码，我们可以看到如何使用ReentrantLock创建公平锁和非公平锁，并在方法中使用它们来同步代码块。
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