Java中的八种锁

Java中的锁

• java中锁的分类
  
  • 公平锁/非公平锁
  • 可重入锁
  • 独享锁/共享锁
  • 互斥锁/读写锁
  • 乐观锁/悲观锁
  • 分段锁
  • 偏向锁/轻量级锁/重量级锁
  • 自旋锁
• 上面这些分类并不全是指所得状态 ， 有的指锁的特性 ， 有的指锁的设计。

一、公平锁/非公平锁

1. 公平锁是指多个线程按照申请所得顺序来获取锁。
2. 非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序， 有可能后申请锁的线程 ， 先获取锁 。 有可能可能会造成优先级反转或者饥饿现象
3. 对于java中ReentrantLock而言 ， 通过构造函数指定该锁是否是公平锁 ， 默认是非公平锁 。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁要大 。
4. 对于Synchronized而言 ， 也是一种非公平锁 。由于不像ReentrantLock是通过AQS来实现线程调度 ， 所以并没有 任何办法使其变成公平锁 。

二、可重入锁

1. 可重入锁又称为递归锁 ， 是指在同一线程的外层获取锁的时候 ， 在进入内层方法会自动获取锁 。
2. 对于Java 的ReentrantLock而言 ， 他的名字就可以看出是一个可重入锁 ， 其名字是Re entrant Lock 可重新进入的锁。

3. 对于Synchronized而言 ， 也是一个可重入锁 。 可重入锁的好处在于可以一定程度的避免死锁 。

   synchronized void setA() throws Exception{    Thread.sleep(1000);    setB();}synchronized void setB() throws Exception{    Thread.sleep(1000);}

   • 上面的代码可重入锁的一个特点 ， 如果不是可重入锁的话 ，setB可能不会被当做线程执行 ， 可能会造成死锁 。

三、 独享锁/共享锁

1. 独享锁是指该所一次只能被一个线程所持有 。
2. 共享锁是指一个锁可以同时被多个线程所持有
3. 对于Java的ReentrantLock而言 ， 是独享锁 ， 但对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock ， 他的读锁是共享锁 ， 写锁是独享锁 。
4. 读锁的共享性可以保证并发读是非常高效的 ，，读写， 写读， 写写是互斥的。
5. 独享锁与共享锁也是通过ASQ来实现的 ， 通过不同的方法 ， 来实现独享或者共享 。
6. 对于Synchronized而言 ， 是独享锁 。

四、 互斥锁/读写锁

1. 独享锁/共享锁是一种广义的说法 ， 互斥锁/读写锁是一种具体的实现 。
2. 互斥锁在java中的具体实现是ReentrantLock
3. 读写锁在java中的具体实现是ReenWriteLock

五、乐观锁/悲观锁

1. 乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁 ， 而是值看待并发同步的角度 。
2. 悲观锁认为对于同一数据的并发操作 ， 一定会发生修改 ， 即使是真的没有修改， 也会认为修改（哈哈哈哈哈哈） 。 因此对于同一数据的并发操作 ， 悲观锁采取加锁的形式。 悲观的 认为 ， 不加锁的并发操作一定会出现问题 。
3. 乐观锁则认为对于同一数据的并发操作 ， 是不会发生修改的 。 在更新数据的时候 ， 会采用尝试更新 ， 不断重复的方式更新数据 。 乐观的认为 ， 不加锁的并发操作是没有问题的 。
4. 从上面的描述可以看出 ， 悲观锁更适合写操作非常多的场景 ， 乐观苏更适合于读操作非常多的场景 ， 不加锁会带来非常大的性能提升 。
5. 悲观锁的体现就是在java中使用各种锁 。
6. 乐观锁的体现就是在java中不使用锁 ， 常常采用CAS算法 ， 典型的列子就是原子类 ， 通过CAS自旋实现原子操作的更新 。

六、分段锁

1. 分段锁是一种所得设计 ， 而不是一种具体的锁 。 对于ConcurrentHashMap而言 ， 其并发的实现就是铜鼓分段锁的形式来实现高校的并发操作 。
2. 在ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment ， 它类似于HashMap（JDK7和8中的实现）的结构 。 即内部有一个Entry数组 ， 数组中的每个元素又是一个链表 ， 同时又是一个ReentrantLock（Segment继承了ReentrantLock）。当需要put元素的时候 ， 并不是对整个hashmap进行加锁 ， 而是通过hashcode来知道他要放到哪一个分段中 ， 然后对那个分段进行加锁 ，所以当多线程put时 ， 只要不是放在一个分段中 ， 就实现了真正的并行插入 。 但是在统计size的时候 ， 也就是获取hashmap的全局信息的时候 ， 就需要获取所有的分段锁才能统计。
3. 分段锁的设计是为了细化锁的粒度 ， 当操作不需要更新整个数组的时候 ， 就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作 。

七、偏向锁/轻量级锁/重量级锁

1. 这三种锁是指锁的状态 ， 并且是针对Synchronized 。 在java5中通过引入锁升级的机制来实现高效Synchronized 。 这三种锁的状态是对象监视器在对象头中的字段来表明的 。
2. 偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程访问时， 那么线程就会自动获取锁 ，降低获取锁的代价 。
3. 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获取锁 ， 不会阻塞提高性能 。
4. 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 ， 但是自旋不会一直持续下去 ，当自旋到一定次数 ， 还没获取到锁时 ， 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锁的线程进入阻塞 ， 性能降低 。

八、自旋锁

1. 在java中自旋锁是指尝试获取锁的线程不会被立即阻塞 ， 而是采用循环的方式去尝试获取锁 ， 这样的好处是减少线程上下文切换的消耗 ， 缺点是循环会消耗CPU 。

参考某位大神的博客 ， 在这里感谢大神 嘻嘻嘻~~~ 参考地址：https://www.cnblogs.com/qifengshi/p/6831055.html