锁（Locks）与监视器（Monitors）在Java中是实现同步机制的关键概念。锁是一个更加灵活的同步机制，允许更精细的控制线程间的并发行为；而监视器则通过内置的同步方法和同步块来提供同步，它们内部实现了锁机制。本文主体将介绍其定义、主要差异和用法。核心观点包含：1、定义及用途；2、实现机制和运作方式；3、编程模型；4、性能和适用场景。将通过具体的Java代码示例来进一步理解两者的使用和区别。
一、定义及用途
锁是用于管理共享资源访问的工具，提供了对资源的独占访问。监视器是一种高级的线程同步机制，它封装了锁的概念，并提供了一个可用于线程间通信的条件变量。
二、实现机制和运作方式
锁通过提供显式锁（如ReentrantLock）给予程序员更细致的控制权。而监视器则是隐式的，它通过使用synchronized关键字自动管理锁的获取和释放。
三、编程模型
锁通常需要开发者手动加锁和释放锁，而监视器则利用synchronized块或者方法，在进入和退出时自动完成锁操作。
四、性能和适用场景
锁可提供更高的性能和更大的灵活性，适用于复杂的并发控制场景。监视器则适用于简单的并发任务，因为它简化了同步的管理。
正文
一、定义及用途
锁和监视器在Java中都是用于实现线程间的同步控制，确保在多线程环境下对共享资源的安全访问。锁（Locks）提供了一种机制，允许线程在修改共享资源前拥有对资源的独占访问权。这有助于防止数据不一致和线程间的竞态条件。监视器（Monitors）则是一个封装了锁的概念的同步工具，它利用了对象内部的锁和条件队列来管理对共享资源的访问。
二、实现机制和运作方式
锁在Java中主要通过java.util.concurrent.locks包中的类来实现。最广泛使用的是ReentrantLock类，它提供了一种显式的方式来加锁和释放锁。而监视器则是通过每个对象关联的内部锁来实现，当一个线程进入一个synchronized块或方法时，它自动获得该对象的锁。
举例说明锁的使用：
“`java
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class LockExample {
private final Lock queueLock = new ReentrantLock();
public void doSomething() {
queueLock.lock(); //加锁
try {
// 对共享资源的操作
} finally {
queueLock.unlock(); //释放锁
}
}
}
“`
在上述代码中，通过 `ReentrantLock` 显示地对 `doSomething` 方法中的资源进行加锁和解锁操作，以保证线程安全。
接下来是监视器的实现例子：
“`java
public class MonitorExample {
public synchronized void doSomething() {
// 对共享资源的操作
}
}
“`
在这个例子中，关键字 `synchronized` 用于声明 `doSomething` 方法是同步的。当线程调用这个方法时，它会自动获取监视器对象的内部锁，确保同时只有一个线程可以执行这段代码。
三、编程模型
锁需要程序员手动管理锁的获取和释放，如果忘记释放锁，可能会导致死锁。监视器提供了一个比较方便的方式，通过synchronized关键字来自动管理锁的获取和释放，避免了死锁的问题。
锁的编程模型允许在不同的作用域中控制锁，这提供了更大的灵活性。例如，可以在一个方法内加锁，然后在另一个方法内释放锁。而监视器的同步作用域限制在方法或代码块内部。
四、性能和适用场景
在性能方面，锁通常可以提供比监视器模型更优的性能，特别是在高度竞争的环境中，因为它们支持更加复杂的同步操作，例如尝试非阻塞获取锁、尝试获取锁而带有超时等。然而，如果滥用锁，可能会造成不必要的性能开销。
对于简单的同步需求，监视器则是一个更为合适的选择，因为它简化了同步控制，使得开发者可以更容易地写出正确的多线程代码。而对于那些需要高度并发控制或者复杂的线程协调工作的应用程序，显式锁通常是更好的方案。
文章标题：Java中锁和监视器有何区别有何代码可以举例，发布者：worktile，转载请注明出处：https://worktile.com/kb/p/68632
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