多线程中的锁

乐观锁和悲观锁

乐观锁和悲观锁是在数据库中引入的名词，但是在并发包锁里面也引入了类似的思想，所以这里还是有必要讲解一下。

• 悲观锁指对数据被外界修改持保守的态度，认为数据很容易就会被其他线程修改，所以在数据被处理前就先对数据加锁，并在整个数据处理过程中，使数据处于锁定状态，悲观锁的实现往往依靠数据库提供的锁机制，即在数据库中，在对数据记录操作前给记录加排它锁，如果获取锁失败，则说明数据正在被其他线程修改，当前线程则等待或者抛出异常，如果获取锁成功，则对记录进行操作，然后提交事务后释放排它锁
• 乐观锁是相对于悲观锁来说的，它认为数据在一般情况下不会造成冲突，所以在访问记录前不会加派它锁，而是在进行数据提交更新时，才会正式对数据冲突与否进行检测，具体来说，根据update返回的行数让用户决定如何去做

         乐观锁并不会使用数据库提供的锁机制，一般在表中添加version字段或者使用业务状态来实现，乐观锁直到提交时才锁定，所以不会产生任何死锁。

公平锁和非公平锁

根据线程获取锁的抢占机制，锁可以分为公平锁和非公平锁，公平锁表示线程获取锁的顺序是按照线程的请求锁的时间早晚来决定的，也即是最早请求锁将最早获得锁，而非公平锁则在运行时间闯入，也就是先来不一定先得。

     ReetrantLock提供了公平和非公平锁的实现

• 公平锁： ReetrantLock  pairLock=new ReetrantLock(true).
• 非公平锁： ReetrantLock  pairLock=new ReetrantLock(false),如果构造函数不传参数，则默认是非公平锁

     在没有公平性需求的前提下尽量使用非公平锁，因为公平锁会带来性能开销。

独占锁与共享锁

根据锁只能被单个线程持有还是能被多个线程共同持有，锁可以分为独占锁和共享锁。

独占锁保证任何时候都只有一个线程能获得锁，ReetrantLock就是以独占方式实现的。共享锁则可以同时由多个线程持有，例如ReadWriteLock读写锁，它允许一个资源可以被多个线程同时进行读操作。

独占锁是一种悲观锁，由于每次访问资源都先加上互斥锁，这限制了并发性，因为读操作不会影响数据的一致性，而独占锁只允许在同一个时间由一个线程读取数据，其他线程必须等待当前线程释放锁才能进行读取。

共享锁是一种乐观锁，它放宽了加锁的条件，允许多个线程同时进行读操作

可重入锁

当一个线程要获取一个被其他线程持有的独占锁时，该线程会阻塞，那么当一个线程再次获取它自己已经获取的锁时是否会阻塞呢？如果不被阻塞，那么我们说该锁是可重入的，也即是只要该线程获取了锁，那么可以无限次数地进入被该锁锁住的代码块。

实际上,synchronized内部锁是可重入的，可重入锁的原理是在锁内部维护一个线程标示，用来标示该锁被哪个线程占用，然后关联一个计数器，一开始计数器值为0，说明该锁没有被任何线程扎用，当一个线程获取了该锁时，计数器的值会变成1，这时其他线程再来获取该锁的时会发现锁的所有者不是自己而被阻塞挂起，但是当获取了该锁的线程再次获取锁时发现拥有者是自己，就会把计数器的值加1，当释放锁的时候计数器的值-1，当计数器的值为0时，锁里面的线程标示被重置为null,这个时候被阻塞的线程会被唤醒来竞争获取该锁。

自旋锁

由于Java中的线程是与操作系统中的线程一一对应的，所以当一个线程在获取锁失败后，会被切换到内核状态而被挂起，当该线程获取到锁时又需要将其切换到内核状态而唤醒该线程，而从用户状态切换到内核状态的开销是比较大的，在一定程度上会影响并非性能，自旋锁则是，当前线程在获取锁时，如果发现锁已经被其他线程占有，它不是马上阻塞自己，在不放弃CPU使用权的前提下，多次尝试获取（默认是10此，可以使用-XX:PreBlockSpinsh参数设置该值），很有可能在后面的几次尝试中其他线程已经释放了锁，如果尝试指定的次数后仍没有获取到锁则当前线程才会被阻塞挂起，由此看来自旋锁是使用CPU时间换取线程阻塞与调度的开销，但是很有可能这些CPU时间白白浪费了。