Lock - 对锁的一些面试题的总结

Lock - 对锁的一些面试题的总结

看到一个问题：请谈谈你对乐观锁、悲观锁、自旋锁、分段所、读写锁、排它锁、共享锁等等锁的理解，他们有什么区别？这么大致一看，发现没什么思路，觉得对锁的了解还是不够透彻。这边来总结一下，但不会很细致。

乐观锁 - 悲观锁

乐观锁和悲观锁是相对而言的，他们的区别如下表格：

锁	概述	使用场景	样例
悲观锁	悲观锁对数据被外界修改持保守态度（悲观），因此在整个数据处理过程中，将数据出于锁定状态，而别的任务出于被阻塞的状态；	写多读少，保证写操作时的数据安全	1、JVM中的synchronized和Lock；2、分布式环境基于数据库行锁、页锁、表锁、共享锁（读锁）、排它锁（写锁）；3、基于zookeeper、Redis 的分布式锁
乐观锁	乐观锁认为数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的重提与否进行检测，如果发现冲突了，程序自动去重试（实现通常用“版本号”）	读多写少，提高系统吞吐	1、JDK并发包中的原子类；2、数据库乐观锁、缓存乐观锁

自旋锁

自旋锁是互斥锁的一种实现。在自旋锁中，当资源被枷锁后，其他线程想要获取资源，此时该线程不会被阻塞睡眠而是陷入循环等待状态（CPU不能做其它事情），循环检查资源持有者是否已经释放了资源（为什么叫自旋，如下图），这样做的好处是减少了线程从睡眠到唤醒的资源消耗，但会一直占用CPU的资源。适用于资源的锁被持有的时间短，而又不希望在线程的唤醒上花费太多资源的情况。

分段锁

分段锁（SegmentLock）就是简单的将锁细粒度化，将一个锁分成两段或者多段，线程根据自己操作的段来加锁解锁。这样做可以避免线程之间互相无意义的等待，减少线程的等待时间。常见的应用有ConcurrentHashMap，它内部实现了Segment<K,V>继承了ReentrantLock，分成了16段。

读写锁

读写锁（ReadWriteLock），顾名思义就是将读锁和写锁分离。读写锁实际是一种特殊的自旋锁，它把对共享资源的访问者划分成读者和写者，读者只对共享资源进行读访问，写者则需要对共享资源进行写操作。这种锁相对于自旋锁而言，能提高并发性，因为在多处理器系统中，它允许同时有多个读者来访问共享资源，最大可能的读者数为实际的逻辑CPU数。写者是排他性的，一个读写锁同时只能有一个写者或多个读者（与CPU数相关），但不能同时既有读者又有写者。
在读写锁保持期间也是抢占失效的。
如果读写锁当前没有读者，也没有写者，那么写者可以立刻获得读写锁，否则它必须自旋在那里，直到没有任何写者或读者。如果读写锁没有写者，那么读者可以立即获得该读写锁，否则读者必须自旋在那里，直到写者释放该读写锁。

排它锁 - 共享锁

排它锁又叫互斥锁、独占锁、写锁，一个锁在某一时刻只能被一个线程占有，其它线程必须等待锁被释放之后才可能获取到锁。如ReentrantLock。
共享锁又称读锁，就是允许多个线程同时获取一个锁，一个锁可以同时被多个线程拥有。比如说ReadWriteLock

公平锁

公平锁就是遵循了先到先得的原则，多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。Java 中的ReentrantLock中可以通过构造函数构建公平锁，实现原理貌似是链表而不是队列。

可重入锁

可重入锁的意思就是，加入方法 A 获得锁并加锁之后调用了方法 B，而方法 B 也需要锁，这样会导致死锁，可重入锁则会让调用方法 B 的时候自动获得锁（Java 中是通过 lockedBy字段判断加锁的线程是不是同一个）