锁的分类引见
乐观锁与消极锁
锁的一种宏观分类是乐观锁与消极锁。乐观锁与消极锁并非特定的指哪一个锁（Java 中也没有谁人细致锁的完成名就叫乐观锁或消极锁），而是在并发情况下两种差别的战略。
乐观锁（Optimistic Lock）就是很乐观，每次去拿数据的时刻都以为他人不会修正。所以不会上锁。然则如果想要更新数据，则会在更新之前搜检在读取至更新这段时候他人有无修正过这个数据。如果修正过，则从新读取，再次尝试更新，轮回上述步骤直到更新胜利（固然也许可更新失利的线程摒弃更新操纵）。
消极锁（Pessimistic Lock）就是很消极，每次去拿数据的时刻都以为他人会修正。所以每次都在拿数据的时刻上锁。
如许他人拿数据的时刻就会被盖住，直到消极锁开释，想猎取数据的线程再去猎取锁，然后再猎取数据。
消极锁壅塞事件，乐观锁回滚重试，它们个有优缺点，没有优劣之分，只要顺应场景的差别区分。比方：乐观锁适宜用于写比较少的情况下，即争执真的很少发作的场景，如许能够省去锁的开支，加大了体系的全部吞吐量。然则如果常常发生争执，上层运用会不断的举行重试，如许反而降低了机能，所以这类场景消极锁比较适宜。
总结：乐观锁适宜写比较少，争执很少发作的场景；而写多，争执多的场景适宜运用消极锁。
乐观锁的基础 --- CAS
在乐观锁的完成中，我们必须要相识的一个观点：CAS。
什么是 CAS 呢？ Compare-and-Swap，即比较并替代，或许比较并设置。
比较：读取到一个值 A，在将其更新为 B 之前，搜检原值是不是为 A（未被别的线程修正过，这里疏忽 ABA 题目）。
替代：如果是，更新 A 为 B，完毕。如果不是，则不会更新。
上面两个步骤都是原子操纵，能够明白为霎时完成，在 CPU 看来就是一步操纵。
有了 CAS，就能够完成一个乐观锁：
public class OptimisticLockSample{
public void test(){
int data = 123; // 同享数据
// 更新数据的线程会举行以下操纵
for (;;) {
int oldData = data;
int newData = doSomething(oldData);
// 下面是模仿 CAS 更新操纵，尝试更新 data 的值
if (data == oldData) { // compare
data = newData; // swap
break; // finish
} else {
// 什么都不敢，轮回重试
}
}
}
/**
*
* 很显著，test() 内里的代码基础不是原子性的，只是展现了下 CAS 的流程。
* 因为真正的 CAS 应用了 CPU 指令。
*
* */
}
在 Java 中也是经由历程 native 要领完成的 CAS。
public final class Unsafe {
...
public final native boolean compareAndSwapObject(Object var1, long var2, Object var4, Object
var5);
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
public final native boolean compareAndSwapLong(Object var1, long var2, long var4, long var6);
...
}
上面写了一个简朴直观的乐观锁（确实的来讲应该是乐观锁流程）的完成，它许可多个线程同时读取（因为基础没有加锁操纵），如果更新数据的话，
有且唯一一个线程能够胜利更新数据，并致使别的线程须要回滚重试。CAS 应用 CPU 指令，从硬件层面保证了原子性，以抵达类似于锁的结果。
从乐观锁的全部流程中能够看出，并没有加锁和解锁的操纵，因而乐观锁战略也被称作为无锁编程。换句话说，乐观锁实在不是"锁"，
它仅仅是一个轮回重试的 CAS 算法罢了。
相干引荐：《java开辟教程》
自旋锁
synchronized 与 Lock interface
Java 中两种完成加锁的体式格局：一种是运用 synchronized 关键字，另一种是运用 Lock 接口的完成类。
在一篇文章中看到一个好的对照，异常抽象，synchronized 关键字就像是自动挡，能够满足一切的驾驶需求。
然则如果你想要做更高等的操纵，比方玩漂移或许种种高等的骚操纵，那末就须要手动挡，也就是 Lock 接口的完成类。
而 synchronized 在经由 Java 每一个版本的种种优化后，效力也变得很高了。只是运用起来没有 Lock 接口的完成类那末轻易。
synchronized 锁升级历程就是其优化的中心：倾向锁 -> 轻量级锁 -> 重量级锁
class Test{
private static final Object object = new Object();
public void test(){
synchronized(object) {
// do something
}
}
}
运用 synchronized 关键字锁住某个代码块的时刻，一开始锁对象（就是上述代码中的 object）并非重量级锁，而是倾向锁。
倾向锁的字面意义就是"倾向于第一个猎取它的线程"的锁。线程实行完同步代码块以后，并不会主动开释倾向锁。当第二次抵达同步代码块时，线程会推断此时持有锁的线程是不是就是自身（持有锁的线程 ID 在对象头里存储），如果是则平常往下实行。因为之前没有开释，这里就不须要从新加锁，如果从头至尾都是一个线程在运用锁，很显著倾向锁几乎没有分外开支，机能极高。
一旦有第二个线程到场锁合作，倾向锁转换为轻量级锁（自旋锁）。锁合作：如果多个线程轮番猎取一个锁，然则每次猎取的时刻都很顺遂，没有发作壅塞，那末就不存在锁合作。只要当某线程猎取锁的时刻，发明锁已被占用，须要守候其开释，则申明发作了锁合作。
在轻量级锁状况上继承锁合作，没有抢到锁的线程举行自旋操纵，即在一个轮回中不断推断是不是能够猎取锁。猎取锁的操纵，就是经由历程 CAS 操纵修正对象头里的锁标志位。先比较当前锁标志位是不是为开释状况，如果是，将其设置为锁定状况，比较并设置是原子性操纵，这个是 JVM 层面保证的。当前线程就算持有了锁，然后线程将当前锁的持有者信息改成自身。
如果我们猎取到锁的线程操纵时候很长，比方会举行庞杂的盘算，数据量很大的收集传输等；那末别的守候锁的线程就会进入长时候的自旋操纵，这个历程是异常耗资本的。实在这时刻相当于只要一个线程在有效地事变，别的的线程什么都干不了，在白白地斲丧 CPU，这类征象叫做忙等。（busy-waiting）。所以如果多个线程运用独有锁，然则没有发作锁合作，或许发作了很细微的锁合作，那末synchronized 就是轻量级锁，许可短时候的忙等征象。这是一种择中的主意，短时候的忙等，调换线程在用户态和内核态之间切换的开支。
显著，忙等是有限制的（JVM 有一个计数器纪录自旋次数，默许许可轮回 10 次，能够经由历程虚拟机参数变动）。如果锁合作情况严重，
抵达某个最大自旋次数的线程，会将轻量级锁升级为重量级锁（依然是经由历程 CAS 修正锁标志位，但不修正持有锁的线程 ID）。当后续线程尝试猎取锁时，发明被占用的锁是重量级锁，则直接将自身挂起（而不是上面说的忙等，即不会自旋），守候开释锁的线程去叫醒。在 JDK1.6 之前， synchronized直接加重量级锁，很显著如今经由历程一系列的优化事后，机能显著获得了提拔。
JVM 中，synchronized 锁只能依据倾向锁、轻量级锁、重量级锁的递次逐步升级（也有把这个称为锁膨胀的历程），不许可降级。
可重入锁（递归锁）
可重入锁的字面意义是"能够从新进入的锁"，即许可统一个线程屡次猎取统一把锁。比方一个递归函数里有加锁操纵，递归函数里这个锁会壅塞自身么？
如果不会，那末这个锁就叫可重入锁（因为这个缘由可重入锁也叫做递归锁）。
Java 中以 Reentrant 开首定名的锁都是可重入锁，而且 JDK 供应的一切现成 Lock 的完成类，包含 synchronized 关键字锁都是可重入的。
如果真的须要不可重入锁，那末就须要自身去完成了，猎取去网上搜刮一下，有许多，自身完成起来也很简朴。
如果不是可重入锁，在递归函数中就会形成死锁，所以 Java 中的锁基础都是可重入锁，不可重入锁的意义不是很大，我临时没有想到什么场景下会用到；
注重：有想到须要不可重入锁场景的小伙伴们能够留言一同讨论。
下图展现一下 Lock 的相干完成类：
平正锁和非平正锁
如果多个线程要求一把平正锁，那末取得锁的线程开释锁的时刻，先要求的先获得，很平正。如果黑白平正锁，后要求的线程能够先取得锁，是随机猎取照样别的体式格局，都是依据完成算法而定的。
对 ReentrantLock 类来讲，经由历程组织函数能够指定该锁是不是是平正锁，默许黑白平正锁。因为在大多数情况下，非平正锁的吞吐量比平正锁的大，如果没有特殊要求，优先斟酌运用非平正锁。
而关于 synchronized 锁而言，它只能是一种非平正锁，没有任何体式格局使其变成平正锁。这也是 ReentrantLock 相关于 synchronized 锁的一个长处，越发的天真。
以下是 ReentrantLock 组织器代码：
/**
* Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the
* given fairness policy.
*
* @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy
*/
public ReentrantLock(boolean fair) {
sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
}
ReentrantLock 内部完成了 FairSync 和 NonfairSync 两个内部类来完成平正锁和非平正锁。
可中断锁
字面意义是"能够相应中断的锁"。
起首，我们须要明白的是什么是中断。 Java 中并没有供应任何能够直接中断线程的要领，只供应了中断机制。那末作甚中断机制呢？
线程 A 向线程 B 发出"请你住手运转"的要求，就是挪用 Thread.interrupt() 的要领（固然线程 B 自身也能够给自身发送中断要求，
即 Thread.currentThread().interrupt()），但线程 B 并不会马上住手运转，而是自行挑选在适宜的时候点以自身的体式格局相应中断，也能够直接疏忽此中断。也就是说，Java 的中断不能直接停止线程，只是设置了状况为相应中断的状况，须要被中断的线程自身决议怎样处置惩罚。这就像在念书的时刻，先生在晚自习时叫门生自身复习功课，但门生是不是复习功课，怎样复习功课则完整取决于门生自身。
回到锁的剖析上来，如果线程 A 持有锁，线程 B 守候持猎取该锁。因为线程 A 持有锁的时候太长，线程 B 不想继承等了，我们能够让线程 B 中断。
自身或许在别的线程内里中断 B，这类就是 可中段锁。
在 Java 中， synchronized 锁是不可中断锁，而 Lock 的完成类都是 可中断锁。从而能够看出 JDK 自身完成的 Lock 锁越发的天真，这也就是有了 synchronized 锁后，为什么还要完成那末些 Lock 的完成类。
Lock 接口的相干定义：
public interface Lock {
void lock();
void lockInterruptibly() throws InterruptedException;
boolean tryLock();
boolean tryLock(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
void unlock();
Condition newCondition();
}
个中 lockInterruptibly 就是猎取可中断锁。
同享锁
字面意义是多个线程能够同享一个锁。平常用同享锁都是在读数据的时刻，比方我们能够许可 10 个线程同时读取一份同享数据，这时刻我们能够设置一个有 10 个凭据的同享锁。
在 Java 中，也有细致的同享锁完成类，比方 Semaphore。
互斥锁
字面意义是线程之间相互排挤的锁，也就是表明锁只能被一个线程具有。
在 Java 中， ReentrantLock、synchronized 锁都是互斥锁。
读写锁
读写锁实际上是一对锁，一个读锁（同享锁）和一个写锁（互斥锁、排他锁）。
在 Java 中， ReadWriteLock 接口只划定了两个要领，一个返回读锁，一个返回写锁。
public interface ReadWriteLock {
/**
* Returns the lock used for reading.
*
* @return the lock used for reading
*/
Lock readLock();
/**
* Returns the lock used for writing.
*
* @return the lock used for writing
*/
Lock writeLock();
}
文章前面讲过[乐观锁战略](#乐观锁的基础 --- CAS)，一切线程能够随时读，仅在写之前推断值有无被变动。
读写锁实在做的事变是一样的，然则战略稍有差别。许多情况下，线程晓得自身读取数据后，是不是是为了变动它。那末为什么不在加锁的时刻直接明白。
这一点呢？如果我读取值是为了更新它（SQL 的 for update 就是这个意义），那末加锁的时刻直接加写锁，我持有写锁的时刻，别的线程。
无论是读照样写都须要守候；如果读取数据仅仅是为了前端展现，那末加锁时就明白加一个读锁，别的线程如果也要加读锁，不须要守候，能够直接猎取（读锁计数器加 1）。
虽然读写锁觉得与乐观锁有点像，然则读写锁是消极锁战略。因为读写锁并没有在更新前推断值有无被修正过，而是在加锁前决议应该用读锁照样写锁。乐观锁特指无锁编程。
JDK 内部供应了一个唯一一个 ReadWriteLock 接口完成类是 ReentrantReadWriteLock。经由历程名字能够看到该锁供应了读写锁，而且也是可重入锁。
总结
Java 中运用的种种锁基础都是消极锁，那末 Java 中有乐观锁么？结果是一定的，那就是 java.util.concurrent.atomic 下面的原子类都是经由历程乐观锁完成的。以下：
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
int var5;
do {
var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
} while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));
return var5;
}
经由历程上述源码能够发明，在一个轮回内里不断 CAS，直到胜利为止。
参数引见
-XX:-UseBiasedLocking=false 封闭倾向锁 JDK1.6 -XX:+UseSpinning 开启自旋锁 -XX:PreBlockSpin=10 设置自旋次数 JDK1.7 以后 去掉此参数，由 JVM 掌握
本文转自：https://blog.tommyyang.cn/2019/08/13/%E5%8F%B2%E4%B8%8A%E6%9C%80%E5%85%A8-Java-%E4%B8%AD%E5%90%84%E7%A7%8D%E9%94%81%E7%9A%84%E4%BB%8B%E7%BB%8D-2019/
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