鎖作為並發共享數據，保證一致性的工具，在JAVA平台有多種實現(如 synchronized（重量級） 和 ReentrantLock(輕量級)等等 ) 。這些已經寫好提供的鎖為我們開發提供了便利。
1.重入鎖
重入鎖，也叫做遞歸鎖，指的是同一線程 外層函數獲得鎖之后 ，內層遞歸函數仍然有獲取該鎖的代碼，但不受影響。synchronized（重量級） 和 ReentrantLock(輕量級)都屬於可重入鎖。
synchronized 和 Lock的區別
synchronize是重量級鎖，使用結束之后會自動釋放鎖。用於方法和靜態代碼塊。
lock是輕量級鎖，需要手動加鎖和手動釋放鎖。JDK1.5之后出來的並發包。靈活性高。
2.讀寫鎖
相比Java中的鎖(Locks in Java)里Lock實現，讀寫鎖更復雜一些。假設你的程序中涉及到對一些共享資源的讀和寫操作，且寫操作沒有讀操作那么頻繁。在沒有寫操作的時候，兩個線程同時讀一個資源沒有任何問題，所以應該允許多個線程能在同時讀取共享資源。但是如果有一個線程想去寫這些共享資源，就不應該再有其它線程對該資源進行讀或寫（譯者注：也就是說：讀-讀能共存，讀-寫不能共存，寫-寫不能共存）。這就需要一個讀/寫鎖來解決這個問題。Java5在java.util.concurrent包中已經包含了讀寫鎖。盡管如此，我們還是應該了解其實現背后的原理。
讀鎖：獲取值的信息。
寫鎖：對值做操作。
3.悲觀鎖和樂觀鎖
樂觀鎖：
總是認為不會產生並發問題，每次去取數據的時候總認為不會有其他線程對數據進行修改，因此不會上鎖，但是在更新時會判斷其他線程在這之前有沒有對數據進行修改，一般會使用版本號機制或CAS操作實現。
version方式：一般是在數據表中加上一個數據版本號version字段，表示數據被修改的次數，當數據被修改時，version值會加一。當線程A要更新數據值時，在讀取數據的同時也會讀取version值，在提交更新時，若剛才讀取到的version值為當前數據庫中的version值相等時才更新，否則重試更新操作，直到更新成功。
核心SQL語句
update table set x=x+1, version=version+1 where id=#{id} and version=#{version};
CAS操作方式：即compare and swap 或者 compare and set，涉及到三個操作數，數據所在的內存值，預期值，新值。當需要更新時，判斷當前內存值與之前取到的值是否相等，若相等，則用新值更新，若失敗則重試，一般情況下是一個自旋操作，即不斷的重試。
樂觀鎖本質沒有鎖，效率比較高、無阻塞、無等待、重試。
悲觀鎖：
總是假設最壞的情況，每次取數據時都認為其他線程會修改，所以都會加鎖（讀鎖、寫鎖、行鎖等），當其他線程想要訪問數據時，都需要阻塞掛起。可以依靠數據庫實現，如行鎖、讀鎖和寫鎖等，都是在操作之前加鎖，在Java中，synchronized的思想也是悲觀鎖。
悲觀鎖特征：重量級鎖、對每一個請求都會加鎖、會進行阻塞。
原子類
java.util.concurrent.atomic包：原子類的小工具包，支持在單個變量上解除鎖的線程安全編程。
原子變量類相當於一種泛化的 volatile 變量，能夠支持原子的和有條件的讀-改-寫操作。AtomicInteger 表示一個int類型的值，並提供了 get 和 set 方法，這些 Volatile 類型的int變量在讀取和寫入上有着相同的內存語義。它還提供了一個原子的 compareAndSet 方法（如果該方法成功執行，那么將實現與讀取/寫入一個 volatile 變量相同的內存效果），以及原子的添加、遞增和遞減等方法。AtomicInteger 表面上非常像一個擴展的 Counter 類，但在發生競爭的情況下能提供更高的可伸縮性，因為它直接利用了硬件對並發的支持。
Java中的原子操作類大致可以分為4類：原子更新基本類型、原子更新數組類型、原子更新引用類型、原子更新屬性類型。這些原子類中都是用了無鎖的概念，有的地方直接使用CAS操作的線程安全的類型。常用的原子類 AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference。
4.CAS無鎖機制
什么是CAS
CAS：Compare and Swap，即比較再交換。
jdk5增加了並發包java.util.concurrent.*,其下面的類使用CAS算法實現了區別於synchronouse同步鎖的一種樂觀鎖。JDK 5之前Java語言是靠synchronized關鍵字保證同步的，這是一種獨占鎖，也是是悲觀鎖。
CAS算法理解
（1）與鎖相比，使用比較交換（下文簡稱CAS）會使程序看起來更加復雜一些。但由於其非阻塞性，它對死鎖問題天生免疫，並且，線程間的相互影響也遠遠比基於鎖的方式要小。更為重要的是，使用無鎖的方式完全沒有鎖競爭帶來的系統開銷，也沒有線程間頻繁調度帶來的開銷，因此，它要比基於鎖的方式擁有更優越的性能。
（2）無鎖的好處：
第一，在高並發的情況下，它比有鎖的程序擁有更好的性能；
第二，它天生就是死鎖免疫的。
就憑借這兩個優勢，就值得我們冒險嘗試使用無鎖的並發。
（3）CAS算法的過程是這樣：它包含三個參數CAS(V,E,N): V表示要更新的變量(主內存)，E表示預期值(本地內存)，N表示新值。當V值等於E值時，才會將V的值設為N，如果V值和E值不同，則說明已經有其他線程做了更新，則當前線程什么都不做。最后，CAS返回當前V的真實值。如果不一致的話，會刷新值到主內存中。
（4）CAS操作是抱着樂觀的態度進行的，它總是認為自己可以成功完成操作。當多個線程同時使用CAS操作一個變量時，只有一個會勝出，並成功更新，其余均會失敗。失敗的線程不會被掛起，僅是被告知失敗，並且允許再次嘗試，當然也允許失敗的線程放棄操作。基於這樣的原理，CAS操作即使沒有鎖，也可以發現其他線程對當前線程的干擾，並進行恰當的處理。
（5）簡單地說，CAS需要你額外給出一個期望值，也就是你認為這個變量現在應該是什么樣子的。如果變量不是你想象的那樣，那說明它已經被別人修改過了。你就重新讀取，再次嘗試修改就好了。
（6）在硬件層面，大部分的現代處理器都已經支持原子化的CAS指令。在JDK 5.0以后，虛擬機便可以使用這個指令來實現並發操作和並發數據結構，並且，這種操作在虛擬機中可以說是無處不在。
CAS（樂觀鎖算法）的基本假設前提
CAS比較與交換的偽代碼可以表示為：
do{
備份舊數據；
基於舊數據構造新數據；
}while(!CAS( 內存地址，備份的舊數據，新數據 ))
（上圖的解釋：CPU去更新一個值，但如果想改的值不再是原來的值，操作就失敗，因為很明顯，有其它操作先改變了這個值。）
就是指當兩者進行比較時，如果相等，則證明共享數據沒有被修改，替換成新值，然后繼續往下運行；如果不相等，說明共享數據已經被修改，放棄已經所做的操作，然后重新執行剛才的操作。容易看出 CAS 操作是基於共享數據不會被修改的假設，采用了類似於數據庫的 commit-retry 的模式。當同步沖突出現的機會很少時，這種假設能帶來較大的性能提升。
CAS缺點
CAS存在一個很明顯的問題，即ABA問題。
問題：如果變量V初次讀取的時候是A，並且在准備賦值的時候檢查到它仍然是A，那能說明它的值沒有被其他線程修改過了嗎？
如果在這段期間曾經被改成B，然后又改回A，那CAS操作就會誤認為它從來沒有被修改過。針對這種情況，java並發包中提供了一個帶有標記的原子引用類AtomicStampedReference，它可以通過控制變量值的版本來保證CAS的正確性。
5.java內存模型
本地內存(工作內存)：存放共享內存的副本，如果本地共享內存修改之后就會刷新到主內存(共享內存)中。不同的本地內存它們之間的共享內存副本相互不可見，如果二個本地內存都做了+1 操作，都會刷新結果到主內存中，但是主內存結果最后只進行了一次+1操作，這時候就產生了問題，因為二個本地內存中都做了+1操作。
Synchronize既能保證線程安全也能保證原子性，volatile 可以保證可見性，但是不能保證原子性問題(線程安全)。
6.自旋鎖與互斥鎖的區別
互斥鎖：會進行等待、阻塞、悲觀鎖，線程會從sleep(加鎖)------------>running(解鎖 )，過程中有上下文的切換，cpu的搶占，信號的發送等開銷。
自旋鎖：樂觀鎖，線程一直是running(加鎖-------->解鎖)，死循環檢測鎖的標志位，機制不重復。
7.公平鎖與非公平鎖的區別
公平鎖和非公平鎖的隊列都基於鎖內部維護的一個雙向鏈表，表節點Node的值就是每一個請求當前鎖的線程。公平鎖則在於每次都是依此從到到尾的執行。
鎖的表現方式：表節點Node和狀態state的volatile關鍵字。
公平鎖：先到先得，順序執行。
非公平鎖：在等待鎖的過程中，如果有任意新的線程妄圖獲取鎖，都是有很大的機率直接獲取到鎖的。