互斥锁，自旋锁，读写锁与原子操作

互斥锁：用在执行长的代码块效率较高,如果只是执行一条少的指令,速度不如自旋锁和原子锁。互斥锁只有两种状态：锁住和未锁住

读写锁：非常适合于对数据结构读的次数远远大于写的情况。同时可以有多个线程获得读锁，同时只允许有一个线程获得写锁。其他线程在等待锁的时候同样会进入睡眠。读写锁在互斥锁的基础上，允许多个线程“读”，在某些场景下能提高性能。

自旋锁：如果被锁住，其他线程获取锁就会空转等待，消耗CPU资源，不会去休眠。

原子操作：操作本身就具有原子性，不可拆分

 

自旋锁(spin lock)与互斥量(mutex)的比较

自旋锁是一种非阻塞锁，也就是说，如果某线程需要获取自旋锁，但该锁已经被其他线程占用时，该线程不会被挂起，而是在不断的消耗CPU的时间，不停的试图获取自旋锁。

互斥量是阻塞锁，当某线程无法获取互斥量时，该线程会被直接挂起，该线程不再消耗CPU时间，当其他线程释放互斥量后，操作系统会激活那个被挂起的线程，让其投入运行。

 

两种锁适用于不同场景：

如果是多核处理器，如果预计线程等待锁的时间很短，短到比线程两次上下文切换时间要少的情况下，使用自旋锁是划算的。

如果是多核处理器，如果预计线程等待锁的时间较长，至少比两次线程上下文切换的时间要长，建议使用互斥量。

如果是单核处理器，一般建议不要使用自旋锁。因为，在同一时间只有一个线程是处在运行状态，那如果运行线程发现无法获取锁，只能等待解锁，但因为自身不挂起，所以那个获取到锁的线程没有办法进入运行状态，只能等到运行线程把操作系统分给它的时间片用完，才能有机会被调度。这种情况下使用自旋锁的代价很高。

如果加锁的代码经常被调用，但竞争情况很少发生时，应该优先考虑使用自旋锁，自旋锁的开销比较小，互斥量的开销较大。

 无锁数据结构：CAS(compare and swap)

CAS算法的过程：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。

 

悲观锁：

乐观锁：