Java中的鎖概念

掌握Java中鎖是Java多線程程式設計中繞不開的知識，隻有知道了解Java各種鎖才能在編碼過程中靈活運用，寫出更高效的多線程程式。而了解掌握鎖的第一步，可從宏觀上對比了解一下各種鎖概念。

• 公平鎖/非公平鎖
• 可重入鎖
• 獨享鎖/共享鎖
• 互斥鎖/讀寫鎖
• 樂觀鎖/悲觀鎖
• 分段鎖
• 偏向鎖/輕量級鎖/重量級鎖
• 自旋鎖

上面是很多鎖的名詞，這些分類并不是全是指鎖的狀态，有的指鎖的特性，有的指鎖的設計，下面總結的内容是對每個鎖的名詞進行一定的解釋。

公平鎖是指多個線程按照申請鎖的順序來擷取鎖。

非公平鎖是指多個線程擷取鎖的順序并不是按照申請鎖的順序，有可能後申請的線程比先申請的線程優先擷取鎖。有可能，會造成優先級反轉或者饑餓現象。

對于Java ​

​ReentrantLock​

​而言，通過構造函數指定該鎖是否是公平鎖，預設是非公平鎖。非公平鎖的優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的來實作線程排程，是以并沒有任何辦法使其變成公平鎖。

可重入鎖又名遞歸鎖，是指在同一個線程在外層方法擷取鎖的時候，在進入内層方法會自動擷取鎖。說的有點抽象，下面會有一個代碼的示例。

​ReentrantLock​

​而言, 他的名字就可以看出是一個可重入鎖，其名字是​

​Re entrant Lock​

​重新進入鎖。

​Synchronized​

​而言,也是一個可重入鎖。可重入鎖的一個好處是可一定程度避免死鎖。

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

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

上面的代碼就是一個可重入鎖的一個特點，如果不是可重入鎖的話，setB可能不會被目前線程執行，可能造成死鎖。

獨享鎖是指該鎖一次隻能被一個線程所持有。

共享鎖是指該鎖可被多個線程所持有。

​ReentrantLock​

​而言，其是獨享鎖。但是對于Lock的另一個實作類​

​ReadWriteLock​

​，其讀鎖是共享鎖，其寫鎖是獨享鎖。

讀鎖的共享鎖可保證并發讀是非常高效的，讀寫，寫讀 ，寫寫的過程是互斥的。

獨享鎖與共享鎖也是通過AQS來實作的，通過實作不同的方法，來實作獨享或者共享。

​Synchronized​

​而言，當然是獨享鎖。

上面講的獨享鎖/共享鎖就是一種廣義的說法，互斥鎖/讀寫鎖就是具體的實作。

互斥鎖在Java中的具體實作就是​

​ReentrantLock​

​讀寫鎖在Java中的具體實作就是

ReadWriteLock

樂觀鎖與悲觀鎖不是指具體的什麼類型的鎖，而是指看待并發同步的角度。

悲觀鎖認為對于同一個資料的并發操作，一定是會發生修改的，哪怕沒有修改，也會認為修改。是以對于同一個資料的并發操作，悲觀鎖采取加鎖的形式。悲觀的認為，不加鎖的并發操作一定會出問題。

樂觀鎖則認為對于同一個資料的并發操作，是不會發生修改的。在更新資料的時候，會采用嘗試更新，不斷重新的方式更新資料。樂觀的認為，不加鎖的并發操作是沒有事情的。

從上面的描述我們可以看出，悲觀鎖适合寫操作非常多的場景，樂觀鎖适合讀操作非常多的場景，不加鎖會帶來大量的性能提升。

悲觀鎖在Java中的使用，就是利用各種鎖。

樂觀鎖在Java中的使用，是無鎖程式設計，常常采用的是CAS算法，典型的例子就是原子類，通過CAS自旋實作原子操作的更新。