关于后端:详解-Java-中锁的分类及区别

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介绍的内容如下：

偏心锁 / 非偏心锁
可重入锁
独享锁 / 共享锁
互斥锁 / 读写锁
乐观锁 / 乐观锁
分段锁
偏差锁 / 轻量级锁 / 重量级锁
自旋锁

下面是很多锁的名词，这些分类并不是全是指锁的状态，有的指锁的个性，有的指锁的设计，上面总结的内容是对每个锁的名词进行肯定的解释。

偏心锁是指多个线程依照申请锁的程序来获取锁。
非偏心锁是指多个线程获取锁的程序并不是依照申请锁的程序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。有可能，会造成优先级反转或者饥饿景象。

对于 Java ReentrantLock 而言，通过构造函数指定该锁是否是偏心锁，默认是非偏心锁。非偏心锁的长处在于吞吐量比偏心锁大。

对于 Synchronized 而言，也是一种非偏心锁。因为其并不像 ReentrantLock 是通过 AQS 的来实现线程调度，所以并没有任何方法使其变成偏心锁。

可重入锁又名递归锁，是指在同一个线程在外层办法获取锁的时候，在进入内层办法会主动获取锁。说的有点形象，上面会有一个代码的示例。

对于 Java ReentrantLock 而言, 他的名字就能够看出是一个可重入锁，其名字是 Re entrant Lock 从新进入锁。
对于 Synchronized 而言，也是一个可重入锁。可重入锁的一个益处是可肯定水平防止死锁。

synchronized void setA() throws Exception{Thread.sleep(1000);
    setB();}

synchronized void setB() throws Exception{Thread.sleep(1000);
}

下面的代码就是一个可重入锁的一个特点，如果不是可重入锁的话，setB 可能不会被以后线程执行，可能造成死锁。

独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。
共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

对于 Java ReentrantLock 而言，其是独享锁。然而对于 Lock 的另一个实现类 ReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独享锁。

读锁的共享锁可保障并发读是十分高效的，读写，写读，写写的过程是互斥的。
独享锁与共享锁也是通过 AQS 来实现的，通过实现不同的办法，来实现独享或者共享。

对于 Synchronized 而言，当然是独享锁。

下面讲的独享锁 / 共享锁就是一种狭义的说法，互斥锁 / 读写锁就是具体的实现。

互斥锁在 Java 中的具体实现就是 ReentrantLock
读写锁在 Java 中的具体实现就是 ReadWriteLock

乐观锁与乐观锁不是指具体的什么类型的锁，而是指对待并发同步的角度。

乐观锁认为对于同一个数据的并发操作 ，肯定是会产生批改的，哪怕没有批改，也会认为批改。因而对于同一个数据的并发操作，乐观锁采取加锁的模式。乐观的认为，不加锁的并发操作肯定会出问题。
乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作 ，是不会产生批改的。在更新数据的时候，会采纳尝试更新，一直从新的形式更新数据。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事件的。

从下面的形容咱们能够看出，乐观锁适宜写操作十分多的场景，乐观锁适宜读操作十分多的场景，不加锁会带来大量的性能晋升。

乐观锁在 Java 中的应用，就是利用各种锁。
乐观锁在 Java 中的应用，是无锁编程 ，经常采纳的是 CAS 算法，典型的例子就是原子类，通过 CAS 自旋实现原子操作的更新。

分段锁其实是一种锁的设计，并不是具体的一种锁，对于 ConcurrentHashMap 而言，其并发的实现就是通过分段锁的模式来实现高效的并发操作。

咱们以 ConcurrentHashMap 来说一下分段锁的含意以及设计思维，ConcurrentHashMap 中的分段锁称为 Segment，它即相似于 HashMap（JDK7 与 JDK8 中 HashMap 的实现）的构造，即外部领有一个 Entry 数组，数组中的每个元素又是一个链表； 同时又是一个 ReentrantLock（Segment 继承了 ReentrantLock)。

当须要 put 元素的时候，并不是对整个 hashmap 进行加锁，而是先通过 hashcode 来晓得他要放在那一个分段中，而后对这个分段进行加锁，所以当多线程 put 的时候，只有不是放在一个分段中，就实现了真正的并行的插入。

然而，在统计 size 的时候，可就是获取 hashmap 全局信息的时候，就须要获取所有的分段锁能力统计。

分段锁的设计目标是细化锁的粒度，当操作不须要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

这三种锁是指锁的状态，并且是针对 Synchronized。在 Java 5 通过引入锁降级的机制来实现高效 Synchronized。这三种锁的状态是通过对象监视器在对象头中的字段来表明的。

偏差锁是指一段同步代码始终被一个线程所拜访，那么该线程会主动获取锁。升高获取锁的代价。
轻量级锁是指当锁是偏差锁的时候，被另一个线程所拜访，偏差锁就会降级为轻量级锁，其余线程会通过自旋的模式尝试获取锁，不会阻塞，进步性能。
重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候，另一个线程尽管是自旋，但自旋不会始终继续上来，当自旋肯定次数的时候，还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁收缩为重量级锁。重量级锁会让其余申请的线程进入阻塞，性能升高。

在 Java 中，自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立刻阻塞，而是采纳循环的形式去尝试获取锁，这样的益处是缩小线程上下文切换的耗费，毛病是循环会耗费 CPU。

正文完