多线程锁的分类和概述
前言：前面的内容中我们一直在讲锁，其实多线程的关键问题就是在线程安全，而保障线程安全的方式一般有两种，一种就是加锁，另一种则是CAS，CAS之前已经知道了是什么东西，接下来说一下锁，其实锁也有很多种分类。例如悲观锁，乐观锁等等。。。有助于理解后面的难点
悲观锁和乐观锁
一般乐观锁和悲观锁都是在数据库层面的。
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悲观锁：悲观锁认为数据会很容易被其他的线程更改，在自己改数据之前，会有其他的线程来改这个数据了，因此在数据处理器，会对整个数据处理过程进行一个互斥锁，禁止其他线程对这个数据进行染指。一般悲观锁都是依靠数据库的锁机制，在操作之前，访问数据的时候先获取锁，如果获取锁失败了，就代表有其他的线程正在修改这个数据，然后等待数据的锁被释放，如果获取成功了，就对数据进行加锁，然后数据操作成功之后，提交事务再释放锁。通过这种方式来保证，同一时刻只有一个线程能进入到这个更新操作来保证数据的一致性
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乐观锁：乐观锁跟悲观锁不一样的地方是，乐观锁认为数据一般不会造成冲突，因此在访问记录之前，不会加互斥锁，只有在数据库提交更新的时候，才会检测数据是否冲突，一般常规操作是在数据库中，加一个version字段，在更新操作之前，先查一遍数据库，获取到version字段的值，由于数据库的update操作本身就是原子性的，在更新操作的时候，where条件后加入一个version的比较操作，如果version的值对应上才更新，否则则不更新
//伪代码思路 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的数值为0就代表数据在当前线程改之前已经被其他的线程改过了，因此不执行更新，也可以继续获取数据，通过比较数据继续更新。由于乐观锁在提交的时候才会锁定（因为update的原子性），因此不会产生任何死锁
公平锁和非公平锁
公平和非公平锁是根据线程的抢占机制来分的，如果是公平锁，则线程获取锁的顺序是按照线程请求锁的时间早晚来决定的，来的晚的进阻塞队列，可以把公平锁理解成排队，而非公平锁则是大家一起抢，不管你先来后到，谁抢到了算谁的，可以理解成平时咱们挤公交和挤地铁。
ReentrantLock则提供了公平和非公平锁的实现。说的具体一点就是。如果有三个线程1,2，3，此时线程1持有了锁，2,3线程也都需要获取这把锁，并且2请求比3早，如果是公平锁，那就是2线程获取，3线程先一边待着去，等2用完了他才能用。非公平锁就是，2,3的机会都是一样的，你们俩根据线程调度策略，谁抢着算谁的。
一般在没有非常需要公平锁的前提下做好使用非公平，因为公平锁的排列方式会带来额外的性能开销。
可重入锁
可重入，顾名思义就是可以反复的进入，放到一个线程当中，当一个线程想要获取一个被其他线程已经取得的互斥锁的时候，毫无疑问会被阻塞。但是如果一个线程再次获取他已经持有的锁的时会不会阻塞呢？
举个具体的例子：
/**
* 测试可重入锁
*/
public class ReSyncDemo {
public synchronized void m1(){
System.out.println(" I am M1");
try {
//调用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();
}
}
输出结果
I am M1
I am M2
I am M2
运行上面的代码，可以观察到 第一个 I am M1和M2几乎是同时输出的。而第二个I am M2却是在两秒后输出的。这一点就可以印证synchronized是可重入锁。因为我们知道，synchronized锁的是对象，当线程1进入m1方法的时候。运行第一个打印，当他运行到调用m2方法的时候，发现是m2是需要持有锁才能访问，但是这个锁已经被自己持有了，就是当前对象的锁。于是可以直接调用。调用完毕之后然后休眠两秒。等待程序结束，线程2才可以去执行。
关于可重入锁的原理其实是这样的，在锁内部维护一个线程的标志，用来标识该锁是被哪个线程持有的。然后关联一个计数器，当计数器为0的时候，代表该锁没有被任何线程占用。当一个线程获取了锁的时候，计数器会变成1.然后其他线程再来的时候，会发现这个锁已经被其他线程持有了，并且比较这个锁不是自己持有的，于是阻塞挂起。
但是获取了该锁的线程，再次访问同步方法的时候，例如上面的m1调用m2，跟线程标志比较一下发现这个锁的拥有者是自己。于是就可以直接进入，然后把count+1，释放之后-1，直到计数器为0的时候，代表线程不管重入了多少次，现在都已经全部释放了。然后把线程的标识置为null，然后其他被阻塞的线程就会来抢这个锁
自旋锁
关于自旋锁，关于自旋锁其实很多地方都用到了。CAS就是一种自旋锁，在synchronized的锁升级过程，AQS中也用到了自旋锁。在很多锁中，一个线程获取锁失败后，一般都会被阻塞而被挂起。等到线程获取锁的时候，又要把线程唤醒。这种反复的切换开销比较大，于是就出现了自旋锁，自旋锁严格意义上来说不是锁，或者说是一种非阻塞的“锁”，自旋锁的过程是这样的，当前线程获取锁的时候，如果发现这个锁被其他的线程占有，在不放弃cpu使用权的情况下，多次尝试获取（默认是十次，可以更改）。自旋锁认为，自己在这十次获取的过程中，其他线程已经释放了锁。如果指定的次数还没有获取到，当前线程才会被阻塞挂起。所以自旋锁是一种用cpu时间换线程阻塞和调度的开销。但是造成的问题是，如果指定的次数还没有获取到，这些cpu时间可能会被白白浪费，所以要根据实际情况使用。
