在现代软件开发中，多线程并发编程已经成为提升系统性能和资源利用率的重要手段。然而，并发编程也带来了诸如数据竞争、死锁等问题。为了解决这些问题，Java 提供了一系列锁机制来确保线程安全。本文将深入探讨Java并发编程中的锁机制，重点介绍 synchronized 关键字和 ReentrantLock 的使用及其背后的原理。
synchronized 是 Java 中最基本的同步机制，它既可以用来修饰方法，也可以用来修饰代码块。
当 synchronized 修饰一个实例方法时，表示同一时间只有一个线程可以执行该方法。当修饰一个静态方法时，表示同一时间只有一个线程可以执行该类的所有静态同步方法。
通过 synchronized(obj) 可以将任意对象作为锁对象，来控制同步代码块的执行。这种方式更灵活，可以减少同步的范围，提高程序的性能。
synchronized 的实现依赖于 Java 对象的内置锁（也称为监视器锁）。每个对象都有一个内置锁，当线程访问被 synchronized 修饰的方法或代码块时，需要先获取该对象的锁。如果锁已被其他线程持有，则该线程会被阻塞，直到锁被释放。
ReentrantLock 是 Java 提供的另一种锁机制，相比于 synchronized，它提供了更丰富的功能和更高的灵活性。
使用 ReentrantLock 需要先创建锁对象，然后在需要同步的代码块中使用 lock() 方法获取锁，使用 unlock() 方法释放锁。
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
// 需要同步的代码
} finally {
lock.unlock();
}
ReentrantLock 提供了条件变量（Condition）、公平锁（Fair Lock）和非公平锁（Non-Fair Lock）等高级特性。
ReentrantLock 的实现依赖于 AbstractQueuedSynchronizer（AQS）框架。AQS 是一个用于构建锁和同步器的框架，提供了原子性操作、队列管理等功能。ReentrantLock 通过继承 AQS 并实现其相关方法，实现了锁的功能。
Java 提供了多种锁机制来确保并发编程中的线程安全。本文深入探讨了 synchronized 关键字和 ReentrantLock 的使用及其背后的原理。synchronized 关键字简单易用，适用于大部分同步场景；而 ReentrantLock 提供了更丰富的功能和更高的灵活性，适用于需要复杂同步控制的场景。开发者应根据具体需求选择合适的锁机制，以确保程序的正确性和性能。