Java锁的深度化

Java锁分为：Lock轻量级锁，和synchronized重量级锁 重入锁（什么是重入锁）、 读写锁 、悲观和乐观锁 、CAS无锁、 自旋锁、 AQS锁 、非公平锁、公平锁 、互斥锁 、排他锁 、分布式锁：（redis和Zookeeper实现分布式锁）。

悲观锁

　　 悲观锁悲观的认为每一次操作都会造成更新丢失问题，在每次查询时加上排他锁（每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会lock直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁）；缺点：因为只能保证一个连接，所以效率比较低。

乐观锁：

         总是认为不会产生并发问题，每次去取数据的时候总认为不会有其他线程对数据进行修改，因此不会上锁，但是在更新时会判断其他线程在这之前有没有对数据进行修改，一般会使用版本号机制或CAS操作实现。本质上是没有锁，无阻塞、无等待，效率高。

        version方式：一般是在数据表中加上一个数据版本号version字段，表示数据被修改的次数，当数据被修改时，version值会加一。当线程A要更新数据值时，在读取数据的同时也会读取version值，在提交更新时，若刚才读取到的version值为当前数据库中的version值相等时才更新，否则重试更新操作，直到更新成功。

   核心SQL语句：update table set x=x+1, version=version+1 where id=#{id} and version=#{version};

重入锁

　　重入锁也叫做递归锁，指的是同一线程 外层函数获得锁之后 ，内层递归函数仍然有获取该锁的代码，但不受影响。(重进入是指任一线程获取到锁后能够再次获取改锁而不会受阻塞) 在JAVA环境下 ReentrantLock 和synchronized 都是可重入锁。

读写锁

　　ReentrantLock的是排他锁，在同一个时刻只允许一个线程访问，在程序中涉及到对一些共享资源的读和写操作，且写操作没有读操作那么频繁。在没有写操作的时候，两个线程同时读一个资源没有任何问题，所以应该允许多个线程能在同时读取共享资源。但是如果有一个线程想去写这些共享资源，就不应该再有其它线程对该资源进行读或写 ，而读写锁在同一个时刻可以允许多个线程访问，但是写线程在访问时，所以的读锁和 其他线程都会被阻塞。读写锁维护了一个锁，一个读锁和一个写锁，通过分离读锁和写锁使得并发比一般的排他锁有了很大提升，Java1.5提供了ReentrantReadWriteLock来实现读写锁。

原子类

                     原子变量类相当于一种泛化的 volatile 变量，能够支持原子的和有条件的读-改-写操作。AtomicInteger 表示一个int类型的值，并提供了 get 和 set 方法，这些 Volatile 类型的int变量在读取和写入上有着相同的内存语义。它还提供了一个原子的 compareAndSet 方法（如果该方法成功执行，那么将实现与读取/写入一个 volatile 变量相同的内存效果），以及原子的添加、递增和递减等方法。AtomicInteger 表面上非常像一个扩展的 Counter 类，但在发生竞争的情况下能提供更高的可伸缩性，因为它直接利用了硬件对并发的支持。

   原子类是线程安全非阻塞、底层没有使用锁。 原子类底层原理使用CAS无锁技术 ，CAS：Compare and Swap，即比较再交换。

JDK1.8的实现方式：

JDK1.8之前的实现

CAS无锁机制

　　（1）与锁相比，使用比较交换（下文简称CAS）会使程序看起来更加复杂一些。但由于其非阻塞性，它对死锁问题天生免疫，并且，线程间的相互影响也远远比基于锁的方式要小。更为重要的是，使用无锁的方式完全没有锁竞争带来的系统开销，也没有线程间频繁调度带来的开销，因此，它要比基于锁的方式拥有更优越的性能。

　　 （2）无锁的好处： 第一，在高并发的情况下，它比有锁的程序拥有更好的性能； 第二，它天生就是死锁免疫的。

      CAS算法的过程是这样：它包含三个参数CAS(V,E,N): V表示要更新的变量，E表示预期值，N表示新值。仅当V值等于E值时，才会将V的值设为N，如果V值和E值不同，则说明已经有其他线程做了更新，则当前线程什么都不做。最后，CAS返回当前V的真实值。

      CAS操作是抱着乐观的态度进行的，它总是认为自己可以成功完成操作。当多个线程同时使用CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并成功更新，其余均会失败。失败的线程不会被挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。基于这样的原理，CAS操作即使没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰当的处理。

     简单地说，CAS需要你额外给出一个期望值，也就是你认为这个变量现在应该是什么样子的。如果变量不是你想象的那样，那说明它已经被别人修改过了。你就重新读取，再次尝试修改就好了。

java 内存模型分析CAS原理：