Java锁的分类 以及应用
Java锁的分类
| 序号 | 分类 | 应用 |
|---|---|---|
| 1 | 乐观锁/悲观锁 | 乐观锁: CAS(Compare and Swap 比较并且替换)、悲观锁:synchronized、vector、hashtable |
| 2 | 独享锁/共享锁 | 独享锁:synchronized、vector、hashtable、ReentrantReadWriteLock中写锁 共享锁:ReentrantReadWriteLock中读锁 |
| 3 | 互斥锁/读写锁 | 互斥锁: synchronized 读写锁:ReentrantReadWriteLock，CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet |
| 4 | 可重入锁 | 可重入锁 : synchronized、Reentrantlock、Lock |
| 5 | 公平锁/非公平锁 | 公平锁:Reentrantlock(true) 非公平锁synchronized、reentrantlock(false) |
| 6 | 分段锁 | 分段锁:concurrentHashMap |
| 7 | 偏向锁/轻量级锁/重量级锁 | 锁优化技术 |
| 8 | 自旋锁 | CAS(Compare and Swap 比较并且替换) |
1.悲观锁和乐观锁
Java中的悲观锁:
synchronized修饰的方法和方法快、ReentrantLock悲观锁是一种悲观思想,即认为
写多读少,即认为每次拿取数据的时候都会认为其他线程会修改数据，所以每次读写数据都会上锁。其他线程想读写这个数据都需要等待该线程执行完成。Java中的乐观锁:
CAS乐观锁是一种乐观思想，即认为每次取数据得时候都认为别的线程不会正在修改，所以不加锁，写数据的时候判断当前值与期望值是否相等，一样则更新，否则继续进行CAS操作。
2.独享锁和共享锁
Java中用到的独占锁:synchronized，ReentranLock
独占锁是一种思想:只能有一个线程获取锁，以独占的方式持有锁。和悲观锁、互斥锁同义。
Java中用到的共享锁: ReentrantReadWriteLock
共享锁是一种思想: 可以有多个线程获取读锁，以共享的方式持有锁。和乐观锁、读写锁同义。
3. 互斥锁和读写锁
Java中用到的互斥锁:synchronized
互斥锁与悲观锁同义、独占锁同义，表示某个资源只能被一个线程访问，其他线程不能访问
读-读互斥
读-写互斥
写-读互斥
写-写互斥
Java中用到的读写锁 :ReentrantReadWriteLock类来实现
为了提高性能，Java提供了读写锁，在读的时候使用读锁，写的时候使用写锁，没有写的情况下，读是无阻塞，在一定程度上提高了程序的执行效率。
读锁:允许多个线程获取读锁，可以同时访问一个资源
写锁: 只允许一个线程获取写锁，不允许同时访问同一个资源
4.可重入锁
Java中的可重入锁ReetrantLock和synchronized修饰的方法或者代码段
可重入锁是一种技术:任意线程在获取到锁之后能够再次获取该锁不产生阻塞
可重入锁:通过组合自定义同步器来实现锁的获取和释放
再次获取锁:识别获取锁的线程是否为当前占据锁的线程，如果是则再次获取成功，获取之后 次数累加
释放锁:释放锁时，进行计数减1
可重入锁:可以避免死锁。 如果重入锁加了2把，只释放了一把，程序则会卡死。如果只加了一把锁，释放多次则会产生异常 IllegalMonitorStateException
5.公平锁和非公平锁
Java中的公平锁: Reentrantlock(true)
公平锁是一种思想:多个线程按照申请的顺序来获取锁。在并发环境中，每个线程会先看 此锁维护的等待队列，如果当前等待队列为空则占有，否则不为空，则加入末尾进行
排队。按照FIFO的原则Java中的非公平锁:synchronized、reentrantlock(false)
线程尝试获取锁，如果获取不到，则再采用公平锁的方式。多个线程锁的顺序不是按照有序的。
优点:非公平锁的性能高于公平锁
缺点:有可能造成线程饥饿 线程获取不到锁 在一段时间
5.分段锁
Java中分段锁的应用实现:ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap是一个Segment数组，Segment通过集成ReentrantLock进行操作，所以每次需要加锁的操作锁住的时一个Segment，这样保证每个Segment时安全的，那么也就实现了全局安全
6.偏向锁/轻量级锁/重量级锁
偏向锁是一种锁优化机制
:在JDK1.6的时候加入的一种锁优化机制:在无竞争的情况下把整个同步都消除掉，连CAS都不去做了。偏是指偏心，意思是这个锁会偏向于第一个获取到它的线程。
优点: 把整个同步都消除掉，连CAS操作都不去做了，优于轻量级锁
缺点: 如果程序中大多数的锁都是总被多个不同的线程访问，那偏向锁就是多余的
轻量级锁是JDK6 加入的一种锁优化机制:
优点: 如果没有竞争，通过CAS操作成功避免了使用互斥量的开销
缺点:如果存在竞争，除了互斥量本身的开销外，还额外产生了CAS操作的开销， 因此在有竞争的情况下，轻量级锁比传统的重量级锁更慢
Java中的重量级锁: synchronized
重量级锁是一种称为: synchronized是通过对象内部的一个叫做监视器锁来实现的，监视器锁本身以来底层的操作系统的
Mutex Lock来实现。
7.自旋锁
Java中的自旋锁:CAS操作中的比较操作失败后的自旋等待
自旋锁是一种技术:为了让线程等待，我们只需让线程执行一个忙循环。
自旋锁的优点:避免线程切换的开县
自旋锁的缺点: 占用处理器的时间，如果占用时间很长，消耗处理器资源。
