Java鎖機制深度解析：synchronized 與 Lock 的核心差異與最佳實踐

核心異同概覽

synchronized 核心機制

對象鎖與可重入計數

每個 Java 對象天生持有一把監視器鎖。JVM 維護一個計數器：

• 線程首次獲取鎖 → 計數 = 1
• 同一線程重複獲取 → 計數遞增
• 退出 synchronized 區塊 → 計數遞減
• 計數歸零 → 鎖完全釋放，其他線程可競爭

同步塊作用範圍

當多個同步塊鎖定同一對象（如 synchronized(this)）時，無論位於不同方法，線程間均互斥執行。若鎖定不同對象實例，則無同步效果。

靜態方法同步陷阱

class Test {
    public static User user = null;
    public synchronized void add(User u) {  // 鎖的是 Test.class 實例？錯！鎖的是 this
        user = u;
        Dao.save(user);
    }
}

若兩線程分別 new Test()，則持有不同鎖，user 為 static 共享變量將發生競態。修正方式：

• 改為 static synchronized void add(...) 鎖定 Class 對象
或
• 引入 ReentrantLock 實現跨實例同步

Lock 實戰範例

class Test {
    public static User user = null;
    private final Lock lock = new ReentrantLock();

    public void add(User u) {
        lock.lock();
        try {
            user = u;
            Dao.save(user);
        } finally {
            lock.unlock();  // 必須在 finally 釋放
        }
    }
}

此寫法無論 new 多少個 Test 實例，均共享同一把鎖，等效於 static synchronized，但提供更豐富的鎖操作語義。

選型建議

• 簡單同步、低競爭 → synchronized（語法簡潔，JVM 深度優化）
• 需可中斷、超時、公平鎖、多條件變量 → Lock
• 高併發寫入場景 → ReentrantLock 通常吞吐更高