公平鎖/非公平鎖
- 公平鎖是指多個線程按照申請鎖的順序來獲取鎖
- 非公平鎖是指多個線程獲取鎖的順序并不是按照申請鎖的順序，有可能后申請的線程比先申請的線程優(yōu)先獲取鎖。有可能，會造成優(yōu)先級反轉(zhuǎn)或者饑餓現(xiàn)象
對于ReentrantLock而言，通過構(gòu)造函數(shù)指定該鎖是否是公平鎖，默認是非公平鎖。非公平鎖的優(yōu)點在于吞吐量比公平鎖大。
對于Synchronized而言，也是一種非公平鎖。由于其并不像ReentrantLock是通過AQS的來實現(xiàn)線程調(diào)度，所以并沒有任何辦法使其變成公平鎖
可重入鎖/非可重入鎖
- 可重入鎖，也叫做遞歸鎖，指的是同一線程 外層函數(shù)獲得鎖之后 ，內(nèi)層遞歸函數(shù)仍然有獲取該鎖的代碼，但不受影響;
```
synchronized void setA() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
setB();
}
synchronized void setB() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
}
```
- 不可重入鎖，與可重入鎖相反，不可遞歸調(diào)用，遞歸調(diào)用就發(fā)生死鎖?？吹揭粋€經(jīng)典的講解，使用自旋鎖來模擬一個不可重入鎖;
public class UnreentrantLock {
private AtomicReference owner = new AtomicReference();
public void lock() {
Thread current = Thread.currentThread();
//這句是很經(jīng)典的“自旋”語法，AtomicInteger中也有
for (;;) {
if (!owner.compareAndSet(null, current)) {
return;
}
}
}
public void unlock() {
Thread current = Thread.currentThread();
owner.compareAndSet(current, null);
}
}
ReentrantLock和synchronized都是可重入鎖
獨享鎖/共享鎖
- 獨享鎖：該鎖每一次只能被一個線程所持有
- 共享鎖：該鎖可被多個線程共有，典型的就是ReentrantReadWriteLock里的讀鎖，它的讀鎖是可以被共享的，但是它的寫鎖確每次只能被獨占
另外讀鎖的共享可保證并發(fā)讀是非常高效的，但是讀寫和寫寫，寫讀都是互斥的。
獨享鎖與共享鎖也是通過AQS來實現(xiàn)的，通過實現(xiàn)不同的方法，來實現(xiàn)獨享或者共享。
對于Synchronized而言，當(dāng)然是獨享鎖。
互斥鎖/讀寫鎖
- 互斥鎖：在訪問共享資源之前對進行加鎖操作，在訪問完成之后進行解鎖操作。 加鎖后，任何其他試圖再次加鎖的線程會被阻塞，直到當(dāng)前進程解鎖
如果解鎖時有一個以上的線程阻塞，那么所有該鎖上的線程都被編程就緒狀態(tài)， 第一個變?yōu)榫途w狀態(tài)的線程又執(zhí)行加鎖操作，那么其他的線程又會進入等待。 在這種方式下，只有一個線程能夠訪問被互斥鎖保護的資源 - 讀寫鎖： 讀寫鎖既是互斥鎖，又是共享鎖，read模式是共享，write是互斥(排它鎖)的。
讀寫鎖有三種狀態(tài)：讀加鎖狀態(tài)、寫加鎖狀態(tài)和不加鎖狀態(tài)
讀寫鎖在Java中的具體實現(xiàn)就是ReadWriteLock
一次只有一個線程可以占有寫模式的讀寫鎖，但是多個線程可以同時占有讀模式的讀寫鎖。
只有一個線程可以占有寫狀態(tài)的鎖，但可以有多個線程同時占有讀狀態(tài)鎖，這也是它可以實現(xiàn)高并發(fā)的原因。當(dāng)其處于寫狀態(tài)鎖下，任何想要嘗試獲得鎖的線程都會被阻塞，直到寫狀態(tài)鎖被釋放；如果是處于讀狀態(tài)鎖下，允許其它線程獲得它的讀狀態(tài)鎖，但是不允許獲得它的寫狀態(tài)鎖，直到所有線程的讀狀態(tài)鎖被釋放；為了避免想要嘗試寫操作的線程一直得不到寫狀態(tài)鎖，當(dāng)讀寫鎖感知到有線程想要獲得寫狀態(tài)鎖時，便會阻塞其后所有想要獲得讀狀態(tài)鎖的線程。所以讀寫鎖非常適合資源的讀操作遠多于寫操作的情況。
悲觀鎖/樂觀鎖
- 悲觀鎖： 總是假設(shè)最壞的情況，每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認為別人會修改，所以每次在拿數(shù)據(jù)的時候都會上鎖，這樣別人想拿這個數(shù)據(jù)就會阻塞直到它拿到鎖（共享資源每次只給一個線程使用，其它線程阻塞，用完后再把資源轉(zhuǎn)讓給其它線程）。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫里邊就用到了很多這種鎖機制，比如行鎖，表鎖等，讀鎖，寫鎖等，都是在做操作之前先上鎖。Java中synchronized和ReentrantLock等獨占鎖就是悲觀鎖思想的實現(xiàn)
- 樂觀鎖：總是假設(shè)最好的情況，每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認為別人不會修改，所以不會上鎖，但是在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個數(shù)據(jù)，可以使用版本號機制和CAS算法實現(xiàn)。樂觀鎖適用于多讀的應(yīng)用類型，這樣可以提高吞吐量，像數(shù)據(jù)庫提供的類似于write_condition機制，其實都是提供的樂觀鎖。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的原子變量類就是使用了樂觀鎖的一種實現(xiàn)方式CAS實現(xiàn)的。
分段鎖
分段鎖其實是一種鎖的設(shè)計，并不是具體的一種鎖，對于ConcurrentHashMap而言，其并發(fā)的實現(xiàn)就是通過分段鎖的形式來實現(xiàn)高效的并發(fā)操作。
偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖
鎖的狀態(tài)：
1.無鎖狀態(tài)
2.偏向鎖狀態(tài)
3.輕量級鎖狀態(tài)
4.重量級鎖狀態(tài)
鎖的狀態(tài)是通過對象監(jiān)視器在對象頭中的字段來表明的。
四種狀態(tài)會隨著競爭的情況逐漸升級，而且是不可逆的過程，即不可降級。
這四種狀態(tài)都不是Java語言中的鎖，而是Jvm為了提高鎖的獲取與釋放效率而做的優(yōu)化(使用synchronized時)。
- 偏向鎖
偏向鎖是指一段同步代碼一直被一個線程所訪問，那么該線程會自動獲取鎖。降低獲取鎖的代價。 - 輕量級
輕量級鎖是指當(dāng)鎖是偏向鎖的時候，被另一個線程所訪問，偏向鎖就會升級為輕量級鎖，其他線程會通過自旋的形式嘗試獲取鎖，不會阻塞，提高性能。 - 重量級鎖
重量級鎖是指當(dāng)鎖為輕量級鎖的時候，另一個線程雖然是自旋，但自旋不會一直持續(xù)下去，當(dāng)自旋一定次數(shù)的時候，還沒有獲取到鎖，就會進入阻塞，該鎖膨脹為重量級鎖。重量級鎖會讓其他申請的線程進入阻塞，性能降低。
自旋鎖
自旋鎖（spinlock）：是指當(dāng)一個線程在獲取鎖的時候，如果鎖已經(jīng)被其它線程獲取，那么該線程將循環(huán)等待，然后不斷的判斷鎖是否能夠被成功獲取，直到獲取到鎖才會退出循環(huán)。
它是為實現(xiàn)保護共享資源而提出一種鎖機制。其實，自旋鎖與互斥鎖比較類似，它們都是為了解決對某項資源的互斥使用。無論是互斥鎖，還是自旋鎖，在任何時刻，最多只能有一個保持者，也就說，在任何時刻最多只能有一個執(zhí)行單元獲得鎖。但是兩者在調(diào)度機制上略有不同。對于互斥鎖，如果資源已經(jīng)被占用，資源申請者只能進入睡眠狀態(tài)。但是自旋鎖不會引起調(diào)用者睡眠，如果自旋鎖已經(jīng)被別的執(zhí)行單元保持，調(diào)用者就一直循環(huán)在那里看是否該自旋鎖的保持者已經(jīng)釋放了鎖，”自旋”一詞就是因此而得名。
