摘要： 在java中提供了synchronized关键字来保证只有一个线程能够访问同步代码块。既然已经提供了synchronized关键字，那为何在java的sdk包中，还会提供lock接口呢？这是不是重复造轮子，多此一举呢？今天，我们就一起来探讨下这个问题。
在java中提供了synchronized关键字来保证只有一个线程能够访问同步代码块。既然已经提供了synchronized关键字，那为何在java的sdk包中，还会提供lock接口呢？这是不是重复造轮子，多此一举呢？今天，我们就一起来探讨下这个问题。
问题？
既然jvm中提供了synchronized关键字来保证只有一个线程能够访问同步代码块，为何还要提供lock接口呢？这是在重复造轮子吗？java的设计者们为何要这样做呢？让我们一起带着疑问往下看。
一、为何提供lock接口？很多小伙伴可能会听说过，在java 1.5版本中，synchronized的性能不如lock，但在java 1.6版本之后，synchronized做了很多优化，性能提升了不少。那既然synchronized关键字的性能已经提升了，那为何还要使用lock呢？
如果我们向更深层次思考的话，就不难想到了：我们使用synchronized加锁是无法主动释放锁的，这就会涉及到死锁的问题。
二、死锁问题如果要发生死锁，则必须存在以下四个必要条件，四者缺一不可。
互斥条件
在一段时间内某资源仅为一个线程所占有。此时若有其他线程请求该资源，则请求线程只能等待。
不可剥夺条件
线程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他线程强行夺走，即只能由获得该资源的线程自己来释放（只能是主动释放)。
请求与保持条件
线程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他线程占有，此时请求线程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。
循环等待条件
在发生死锁时必然存在一个进程等待队列{p1,p2,…,pn},其中p1等待p2占有的资源，p2等待p3占有的资源，…，pn等待p1占有的资源，形成一个进程等待环路，环路中每一个进程所占有的资源同时被另一个申请，也就是前一个进程占有后一个进程所深情地资源。
三、synchronized的局限性如果我们的程序使用synchronized关键字发生了死锁时，synchronized关键是是无法破坏“不可剥夺”这个死锁的条件的。这是因为synchronized申请资源的时候， 如果申请不到， 线程直接进入阻塞状态了， 而线程进入阻塞状态， 啥都干不了， 也释放不了线程已经占有的资源。
然而，在大部分场景下，我们都是希望“不可剥夺”这个条件能够被破坏。也就是说对于“不可剥夺”这个条件，占用部分资源的线程进一步申请其他资源时， 如果申请不到， 可以主动释放它占有的资源， 这样不可剥夺这个条件就破坏掉了。
如果我们自己重新设计锁来解决synchronized的问题，我们该如何设计呢？
四、解决问题了解了synchronized的局限性之后，如果是让我们自己实现一把同步锁，我们该如何设计呢？也就是说，我们在设计锁的时候，要如何解决synchronized的局限性问题呢？这里，我觉得可以从三个方面来思考这个问题。
（1）能够响应中断。 synchronized的问题是， 持有锁a后， 如果尝试获取锁b失败， 那么线程就进入阻塞状态， 一旦发生死锁， 就没有任何机会来唤醒阻塞的线程。 但如果阻塞状态的线程能够响应中断信号， 也就是说当我们给阻塞的线程发送中断信号的时候， 能够唤醒它， 那它就有机会释放曾经持有的锁a。 这样就破坏了不可剥夺条件了。
（2）支持超时。 如果线程在一段时间之内没有获取到锁， 不是进入阻塞状态， 而是返回一个错误， 那这个线程也有机会释放曾经持有的锁。 这样也能破坏不可剥夺条件。
（3）非阻塞地获取锁。 如果尝试获取锁失败， 并不进入阻塞状态， 而是直接返回， 那这个线程也有机会释放曾经持有的锁。 这样也能破坏不可剥夺条件。
体现在lock接口上，就是lock接口提供的三个方法，
如下所示：
// 支持中断的apivoid lockinterruptibly() throws interruptedexception;// 支持超时的apiboolean trylock(long time, timeunit unit) throws interruptedexception;// 支持非阻塞获取锁的apiboolean trylock();
lockinterruptibly()
支持中断。
trylock()方法
trylock()方法是有返回值的，它表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true，如果获取失败（即锁已被其他线程获取），则返回false，也就说这个方法无论如何都会立即返回。在拿不到锁时不会一直在那等待。
trylock(long time, timeunit unit)方法
trylock(long time, timeunit unit)方法和trylock()方法是类似的，只不过区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁，就返回false。如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true。
也就是说，对于死锁问题，lock能够破坏不可剥夺的条件，例如，我们下面的程序代码就破坏了死锁的不可剥夺的条件。
public class tansferaccount{ private lock thislock = new reentrantlock(); private lock targetlock = new reentrantlock(); //账户的余额 private integer balance; //转账操作 public void transfer(tansferaccount target, integer transfermoney){ boolean isthislock = thislock.trylock(); if(isthislock){ try{ boolean istargetlock = targetlock.trylock(); if(istargetlock){ try{ if(this.balance >= transfermoney){ this.balance -= transfermoney; target.balance += transfermoney; } }finally{ targetlock.unlock } } }finally{ thislock.unlock(); } } }}
例外，lock下面有一个reentrantlock，而reentrantlock支持公平锁和非公平锁。
在使用reentrantlock的时候， reentrantlock中有两个构造函数， 一个是无参构造函数， 一个是传入fair参数的构造函数。 fair参数代表的是锁的公平策略， 如果传入true就表示需要构造一个公平锁， 反之则表示要构造一个非公平锁。如下代码片段所示。
//无参构造函数： 默认非公平锁public reentrantlock() { sync = new nonfairsync();} //根据公平策略参数创建锁public reentrantlock(boolean fair){ sync = fair ? new fairsync() : new nonfairsync();}
锁的实现在本质上都对应着一个入口等待队列， 如果一个线程没有获得锁， 就会进入等待队列， 当有线程释放锁的时候， 就需要从等待队列中唤醒一个等待的线程。 如果是公平锁， 唤醒的策略就是谁等待的时间长， 就唤醒谁， 很公平； 如果是非公平锁， 则不提供这个公平保证， 有可能等待时间短的线程反而先被唤醒。 而lock是支持公平锁的，synchronized不支持公平锁。
最后，值得注意的是，在使用lock加锁时，一定要在finally{}代码块中释放锁，例如，下面的代码片段所示。
try{ lock.lock();}finally{ lock.unlock();}
注：其他synchronized和lock的详细说明，小伙伴们自行查阅即可。
以上就是java中为什么需要提供lock，而不仅仅使用synchronized关键字？的详细内容。