Java锁机制总结

锁是用于控制多线程对共享资源的访问。 Java中的锁可以分为内置锁与显式锁Lock。其中内置锁指synchronized关键字。

Synchronized

　　synchronized可以修饰方法或代码块（在修饰代码块时，会在编译后在代码块前后加入monitorenter和monitorexit指令，修饰方法时会在方法上加入ACC_SYNCHRONIZED访问标志），在修饰静态方法时获取到的是类锁，否则是对象锁。线程在访问方法或代码块时，必须先获得锁，否则会进入阻塞状态。

　　synchronized在JDK 6进行了优化，每个对象有 无锁、偏向锁、轻量级锁和重量级锁四种状态，存在于对象头中。偏向锁指认为多数情况下不存在多线程竞争，对于第一个线程不需要获得锁；轻量级锁是在偏向锁被两个线程访问时，线程通过CAS和自旋的方式获得锁，不会发生阻塞。当有多个线程同时访问锁时，升级为重量级锁，一个线程获得锁，其他线程被阻塞。

Lock

　　Lock提供了扩展功能。ReentrantLock实现了Lock接口，它有可中断、可轮询，可以设置公平锁或非公平锁。它继承了AQS这个基类，其中核心的两个方法是tryAcquire和tryRelease，它使用CAS操作来获取锁与释放锁。其他的显式锁还包括Semaphore、CountDownLatch、读写锁等，他们都继承了AQS，其中Semaphore信号量可以使多个线程访问共享变量，CountDownLatch可以使主线程等待所有线程运行完后再继续向下执行。

概念

乐观锁&悲观锁

　　乐观锁指认为数据不会被修改，所以不会加锁，而是在每次修改前判断其他线程是否更新了数据；悲观锁指默认每次更新数据时都会发生竞争，所以在更新前都会加锁，其他线程陷入BLOCK直到获取锁。

自旋锁

　　线程获取锁失败后不会被挂起，而是采用循环的方式尝试获得锁，减少了上下文切换的开销。适用于锁竞争不激烈的场景。

公平锁&非公平锁

　　公平锁指严格按照先进先出的原则获取锁，非公平锁不按这个规则，效率更高。