Java并发中的各种锁

可重入锁

指同一个线程可以多次拿到同一把锁，而不会把自己锁死。这个最开始的时候，其实比较难理解。可以看下面这个不可重入锁的代码来理解。

模仿一个不可重入锁

class Lock {
    boolean locked = false;

    void lock() {
        while (locked) {
            // 等待锁释放
        }
        locked = true;
    }

    void unlock() {
        locked = false;
    }
}

a()调用b()，他们都有获取锁。但是b()一直获取不到，就会导致死锁。

Lock lock = new Lock();

void a() {
    lock.lock();   // 第 1 次加锁：成功
    b();           // a 里面调用 b
    lock.unlock();
}

void b() {
    lock.lock();   // 第 2 次加锁：卡死在这里
    // ...
    lock.unlock();
}

感觉和spring事务那里有点像，后面弄到的时候在对比一下。

如果这个Lock是可重入锁，b()就可以正常的获取锁，不至于导致死锁。以下这些是我们常见的可重入锁：

synchronized 也是一个可重入锁。
ReentrantLock 、ReentrantReadWriteLock 是可重入锁。

公平锁和非公平锁

这个其实很好理解：

公平锁：多线程按照申请锁的顺序来获取锁。
非公平锁：多线程不按照申请锁的顺序来获取锁。

我们常见的公平锁和非公平锁是：

synchronized 只支持非公平锁。
ReentrantLock 、ReentrantReadWriteLock，默认是非公平锁，但支持公平锁。

独享锁与共享锁

独享锁与共享锁是一种广义上的说法，从实际用途上来看，也常被称为互斥锁与读写锁。

独享锁：锁一次只能被一个线程所持有。
共享锁：锁可被多个线程所持有。

我们常见的独享锁与共享锁是：

synchronized 、ReentrantLock 只支持独享锁。
ReentrantReadWriteLock 其写锁是独享锁，其读锁是共享锁。读锁是共享锁使得并发读是非常高效的，读写，写读，写写的过程是互斥的。

悲观锁与乐观锁

乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁，而是处理并发同步的策略。

悲观锁：不加锁的并发操作一定会出问题。因此悲观锁适合写操作频繁的场景。
乐观锁：不加锁的并发操作也没什么问题。对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用不断尝试更新的方式更新数据。因此乐观锁适合读多写少的场景。

常见的悲观锁与乐观锁：

synchronized 和 Lock。
CAS以及各种原子类。

偏向锁、轻量级锁、重量级锁

所谓轻量级锁与重量级锁，指的是锁控制粒度的粗细。显然，控制粒度越细，阻塞开销越小，并发性也就越高。

Java 1.6 以前，重量级锁一般指的是 synchronized ，而轻量级锁指的是 volatile。
Java 1.6 以后，针对 synchronized 做了大量优化，引入 4 种锁状态：无锁状态、偏向锁、轻量级锁和重量级锁。锁可以单向的从偏向锁升级到轻量级锁，再从轻量级锁升级到重量级锁。
- 偏向锁 - 偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。
- 轻量级锁 - 是指当锁是偏向锁的时候，被另一个线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，提高性能。
- 重量级锁 - 是指当锁为轻量级锁的时候，另一个线程虽然是自旋，但自旋不会一直持续下去，当自旋一定次数的时候，还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞，性能降低。