前言：前面的內容中我們一直在講鎖，其實多線程的關鍵問題就是在線程安全，而保障線程安全的方式一般有兩種，一種就是加鎖，另一種則是CAS，CAS之前已經知道了是什么東西，接下來說一下鎖，其實鎖也有很多種分類。例如悲觀鎖，樂觀鎖等等。。。有助於理解后面的難點
悲觀鎖和樂觀鎖
一般樂觀鎖和悲觀鎖都是在數據庫層面的。
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悲觀鎖：悲觀鎖認為數據會很容易被其他的線程更改，在自己改數據之前，會有其他的線程來改這個數據了，因此在數據處理器，會對整個數據處理過程進行一個互斥鎖，禁止其他線程對這個數據進行染指。一般悲觀鎖都是依靠數據庫的鎖機制，在操作之前，訪問數據的時候先獲取鎖，如果獲取鎖失敗了，就代表有其他的線程正在修改這個數據，然后等待數據的鎖被釋放，如果獲取成功了，就對數據進行加鎖，然后數據操作成功之后，提交事務再釋放鎖。通過這種方式來保證，同一時刻只有一個線程能進入到這個更新操作來保證數據的一致性
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樂觀鎖：樂觀鎖跟悲觀鎖不一樣的地方是，樂觀鎖認為數據一般不會造成沖突，因此在訪問記錄之前，不會加互斥鎖，只有在數據庫提交更新的時候，才會檢測數據是否沖突，一般常規操作是在數據庫中，加一個version字段，在更新操作之前，先查一遍數據庫，獲取到version字段的值，由於數據庫的update操作本身就是原子性的，在更新操作的時候，where條件后加入一個version的比較操作，如果version的值對應上才更新，否則則不更新
//偽代碼思路 public int update(Entity entity){ int version = execute('select version from where id = #{entity.id}'); entity.setVersion(version) int count = execute('update table set name=#{entity.name}... version=#{entity.version} where id = {entity.id} and version = #{version}') return count; }如果count的數值為0就代表數據在當前線程改之前已經被其他的線程改過了，因此不執行更新，也可以繼續獲取數據，通過比較數據繼續更新。由於樂觀鎖在提交的時候才會鎖定（因為update的原子性），因此不會產生任何死鎖
公平鎖和非公平鎖
公平和非公平鎖是根據線程的搶占機制來分的，如果是公平鎖，則線程獲取鎖的順序是按照線程請求鎖的時間早晚來決定的，來的晚的進阻塞隊列，可以把公平鎖理解成排隊，而非公平鎖則是大家一起搶，不管你先來后到，誰搶到了算誰的，可以理解成平時咱們擠公交和擠地鐵。
ReentrantLock則提供了公平和非公平鎖的實現。說的具體一點就是。如果有三個線程1,2，3，此時線程1持有了鎖，2,3線程也都需要獲取這把鎖，並且2請求比3早，如果是公平鎖，那就是2線程獲取，3線程先一邊待着去，等2用完了他才能用。非公平鎖就是，2,3的機會都是一樣的，你們倆根據線程調度策略，誰搶着算誰的。
一般在沒有非常需要公平鎖的前提下做好使用非公平，因為公平鎖的排列方式會帶來額外的性能開銷。
可重入鎖
可重入，顧名思義就是可以反復的進入，放到一個線程當中，當一個線程想要獲取一個被其他線程已經取得的互斥鎖的時候，毫無疑問會被阻塞。但是如果一個線程再次獲取他已經持有的鎖的時會不會阻塞呢？
舉個具體的例子：
/**
* 測試可重入鎖
*/
public class ReSyncDemo {
public synchronized void m1(){
System.out.println(" I am M1");
try {
//調用m2
m2();
TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public synchronized void m2(){
System.out.println("I am M2");
}
public static void main(String[] args) {
ReSyncDemo reSync = new ReSyncDemo();
new Thread(() -> {
reSync.m1();
}).start();
new Thread(() -> {
reSync.m2();
}).start();
}
}
輸出結果
I am M1
I am M2
I am M2
運行上面的代碼，可以觀察到 第一個 I am M1和M2幾乎是同時輸出的。而第二個I am M2卻是在兩秒后輸出的。這一點就可以印證synchronized是可重入鎖。因為我們知道，synchronized鎖的是對象，當線程1進入m1方法的時候。運行第一個打印，當他運行到調用m2方法的時候，發現是m2是需要持有鎖才能訪問，但是這個鎖已經被自己持有了，就是當前對象的鎖。於是可以直接調用。調用完畢之后然后休眠兩秒。等待程序結束，線程2才可以去執行。
關於可重入鎖的原理其實是這樣的，在鎖內部維護一個線程的標志，用來標識該鎖是被哪個線程持有的。然后關聯一個計數器，當計數器為0的時候，代表該鎖沒有被任何線程占用。當一個線程獲取了鎖的時候，計數器會變成1.然后其他線程再來的時候，會發現這個鎖已經被其他線程持有了，並且比較這個鎖不是自己持有的，於是阻塞掛起。
但是獲取了該鎖的線程，再次訪問同步方法的時候，例如上面的m1調用m2，跟線程標志比較一下發現這個鎖的擁有者是自己。於是就可以直接進入，然后把count+1，釋放之后-1，直到計數器為0的時候，代表線程不管重入了多少次，現在都已經全部釋放了。然后把線程的標識置為null，然后其他被阻塞的線程就會來搶這個鎖
自旋鎖
關於自旋鎖，關於自旋鎖其實很多地方都用到了。CAS就是一種自旋鎖，在synchronized的鎖升級過程，AQS中也用到了自旋鎖。在很多鎖中，一個線程獲取鎖失敗后，一般都會被阻塞而被掛起。等到線程獲取鎖的時候，又要把線程喚醒。這種反復的切換開銷比較大，於是就出現了自旋鎖，自旋鎖嚴格意義上來說不是鎖，或者說是一種非阻塞的“鎖”，自旋鎖的過程是這樣的，當前線程獲取鎖的時候，如果發現這個鎖被其他的線程占有，在不放棄cpu使用權的情況下，多次嘗試獲取（默認是十次，可以更改）。自旋鎖認為，自己在這十次獲取的過程中，其他線程已經釋放了鎖。如果指定的次數還沒有獲取到，當前線程才會被阻塞掛起。所以自旋鎖是一種用cpu時間換線程阻塞和調度的開銷。但是造成的問題是，如果指定的次數還沒有獲取到，這些cpu時間可能會被白白浪費，所以要根據實際情況使用。