在Java 并发编程的世界里，锁就像一个守门员，决定着谁能进、谁得等。如果你还在被 synchronized 搞得头晕，或者对 ReentrantLock、AQS 一知半解，今天就让我们用最通俗易懂的方式，把 Java 锁的前世今生讲个明白！
1. synchronized：并发编程的老伙计
synchronized 关键字是 Java 并发控制的“祖师爷”，它的特点是：
✅简单易用：直接加在方法或代码块上，开发者几乎不用操心底层实现。
✅自动释放：线程执行完 synchronized 代码块后，锁会自动释放，避免死锁。
✅可重入：支持同一个线程多次获取同一把锁，不会发生死锁。
用法示例
public class SynchronizedExample {
private int count=0;
public synchronized void increment() { // 修饰方法
count++;
}
public void syncBlock() {
synchronized (this) { // 修饰代码块
count++;
}
}
}synchronized 的缺点
- • 性能较低：它是 JVM 层面的重量级锁，在 Java 早期版本中，线程进入 synchronized 会导致 CPU 上下文切换，影响效率。
- • 不能尝试获取：如果一个线程获取不到锁，只能傻等，不能像 Lock 那样超时退出。
优化升级：JDK 1.6 之后
JVM针对 synchronized 进行了优化，引入偏向锁、轻量级锁、自旋锁等技术，提升了性能。
2. ReentrantLock：synchronized 的升级版
synchronized 虽然简单，但在高并发场景下显得力不从心。这时，JDK 5 引入了 ReentrantLock，它是 synchronized 的可替代方案，性能更强大。
核心特性
✅可中断：支持 lockInterruptibly()，可以响应中断，避免线程永久阻塞。
✅支持超时：tryLock(timeout, unit) 允许线程等待一段时间，如果超时，则放弃获取锁。
✅公平锁 / 非公平锁：可以选择公平模式（FIFO）或非公平模式（默认，性能更好）。
使用示例
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class ReentrantLockExample {
private final ReentrantLock lock=new ReentrantLock();
public void safeMethod() {
lock.lock(); // 获取锁
try {
// 临界区代码
System.out.println("线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 正在执行");
} finally {
lock.unlock(); // 释放锁
}
}
}⚠️注意：lock() 和 unlock() 必须配对使用，否则可能导致死锁！
3. AQS（AbstractQueuedSynchronizer）：并发锁的终极基石
AQS是 JDK 并发包（java.util.concurrent）的核心，ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch 都是基于 AQS 实现的。
AQS 的工作原理
1、 1.CLH队列：AQS采用CLH（Craig,Landin,andHagersten）锁队列来管理等待的线程；
2、 2.独占锁/共享锁：；
3、 •独占锁（ReentrantLock）：同一时刻只有一个线程能获取锁；
• 共享锁（ReadWriteLock）：允许多个线程同时读取，但写时必须独占。
自定义锁（基于 AQS）
如果你想实现自己的锁，可以继承 AQS 并重写 tryAcquire() 和 tryRelease() 方法：
import java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer;
public class CustomLock {
private static class Sync extends AbstractQueuedSynchronizer {
@Override
protected boolean tryAcquire(int arg) {
if (compareAndSetState(0, 1)) { // CAS 修改 state
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
return true;
}
return false;
}
@Override
protected boolean tryRelease(int arg) {
setExclusiveOwnerThread(null);
setState(0);
return true;
}
}
private final Sync sync = new Sync();
public void lock() {
sync.acquire(1);
}
public void unlock() {
sync.release(1);
}
}这样，你就实现了一个最简单的可重入锁！
4. 各种锁的比较
| 锁类型 | 特点 | 适用场景 |
| synchronized | JVM 层面实现，自动释放锁，低效但简单 | 适用于简单同步 |
| ReentrantLock | 支持超时、公平锁、可中断 | 适用于高并发场景 |
| ReadWriteLock | 读写分离，多个线程可同时读取 | 适用于读多写少的情况 |
| StampedLock | 乐观读锁，提高读性能 | 适用于写少读多场景 |
| Semaphore | 控制并发线程数 | 限流、资源控制 |
| CountDownLatch | 线程计数器，等待多个线程完成任务 | 任务批量执行 |
| CyclicBarrier | 线程屏障，所有线程都到达才执行 | 任务协同 |
5. 实战：如何选择合适的锁？
- • 简单同步 👉 synchronized
- • 高并发，避免 CPU 切换 👉 ReentrantLock
- • 读多写少 👉 ReadWriteLock 或 StampedLock
- • 需要控制并发线程数 👉 Semaphore
- • 多个任务需要等待完成 👉 CountDownLatch 或 CyclicBarrier
总结
1、 1.synchronized适合简单同步，但性能较低；
2、 2.ReentrantLock提供更灵活的锁机制（可中断、可超时）；
3、 3.AQS是ReentrantLock、Semaphore、CountDownLatch等的基石；
4、 4.选择合适的锁，能让你的代码更高效！；
你是不是对 Java 并发锁彻底搞明白了？如果你觉得有收获，记得点赞+收藏，以后遇到锁问题，就来翻这篇文章！🚀🚀🚀