本文将会从以下四个方面探究Semaphore与ReentrantLock的区别：使用场景、实现方式、性能比较、与synchronized的比较。

一、使用场景

Semaphore是一种信号量（Semaphore）实现，ReentrantLock是一个互斥锁的实现，因此它们的使用场景也不同。

Semaphore主要用于控制资源的访问数量，比如控制线程的并发访问数量，或者控制资源的池化等。

ReentrantLock则是用于控制对共享资源的互斥访问，它比synchronized更加灵活，可以提供公平锁和非公平锁机制，可以中断等待锁的线程，而synchronized则不提供这些功能。

二、实现方式

Semaphore是基于AQS实现的，具体来说Semaphore维护了一个计数器，可以通过调用acquire()方法来获取一个资源的访问权，如果计数器大于零，则计数器减1，如果计数器等于0，则阻塞线程，等待其他线程释放资源。释放资源的线程则通过调用release()方法来将计数器加1，唤醒等待的线程。

ReentrantLock也是基于AQS实现的，具体来说ReentrantLock维护了一个锁状态和一个线程的等待队列，锁状态用于判断锁是否被获得，线程的等待队列用于存放被阻塞的线程。通过调用lock()方法获得锁，如果锁已经被其他线程占用，则将当前线程加入到等待队列中，等待其他线程释放锁。释放锁的线程则通过调用unlock()方法来释放锁，唤醒其他等待的线程。

三、性能比较

由于Semaphore和ReentrantLock都是基于AQS实现的，它们的性能表现非常接近，通常只有极小的差异。

但是，在特定的场景下，Semaphore可能会比ReentrantLock更快，比如需要控制大量线程并发访问，获取锁的开销会占用大量的时间，而不必要的锁竞争也会使得性能下降。因此，Semaphore的优势在于可以通过控制线程访问的并发度来避免锁竞争，进而提高性能。

四、与synchronized的比较

与synchronized相比，Semaphore和ReentrantLock提供了更多的功能和更为灵活的锁机制。具体来说：

• Semaphore和ReentrantLock支持公平锁和非公平锁机制，而synchronized只支持非公平锁。
• Semaphore和ReentrantLock支持中断等待锁的线程，而synchronized不支持。
• Semaphore可以控制线程的并发访问数量，而synchronized和ReentrantLock都只能控制一个线程的获取锁。
• 在特定的场景下，Semaphore的性能可能比synchronized更好，而ReentrantLock的性能则与synchronized相当。

下面是Semaphore和ReentrantLock的代码示例：

 // Semaphore的示例 Semaphore sem = new Semaphore(10); // 控制并发访问数量为10的Semaphore for (int i = 0; i < 20; i++) { new Thread(() -> { try { sem.acquire(); // 获取Semaphore许可 // 访问受限资源 sem.release(); // 释放Semaphore许可 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); } // ReentrantLock的示例 ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); for (int i = 0; i < 20; i++) { new Thread(() -> { try { lock.lock(); // 获取ReentrantLock锁 // 访问受限资源 } finally { lock.unlock(); // 释放ReentrantLock锁 } }).start(); }