java独占锁

1. 通俗易懂 悲观锁、乐观锁、可重入锁、自旋锁、偏向锁、轻量/重量级锁、读写锁、各种锁及其Java实现！

本文旨在为Java新手提供一个易于理解的锁概念整合，消除对各种锁术语的恐惧感，并浅尝辄止地解释它们的底层实现。请注意，以下内容将仅使用HTML标签进行展示。

Java锁有多种类型，但不必过于担心它们之间的区别。例如，一个锁可以是悲观锁、可重入锁、公平锁等多种属性的结合。类比于一个人的身份，一个人可以是医生、健身爱好者、游戏玩家等多种角色，并非互相排斥。

在Java中，锁大致可以分为两类：自动加锁（如`synchronized`关键字）和显式锁（如`Lock`接口）。`synchronized`是一种自动管理锁的机制，适合日常使用，而`Lock`接口则提供更灵活的锁管理，适用于复杂场景。

`ReentrantLock`、`ReadLock`和`WriteLock`是`Lock`接口的重要实现类，分别对应可重入锁、读锁和写锁。`ReadWriteLock`是一个工厂接口，其主要实现类`ReentrantReadWriteLock`包含了用于读和写的静态内部类，这些类都实现了`Lock`接口。

悲观锁和乐观锁是根据对并发情况的假设来分类的。悲观锁假设每次获取数据时，其他线程可能会修改数据，因此每次获取数据时都会上锁。乐观锁则假设数据在读取时不会被修改，但在更新数据前会检查数据是否被他人修改过。

乐观锁的基础是`CAS`（Compare-and-Swap）操作。通过`CAS`，可以实现一个乐观锁，允许多个线程同时读取数据，但只有一个线程可以成功更新数据。`CAS`操作在硬件层面实现原子性，从而达到锁的效果，但无需实际的锁操作，故被称为无锁编程。

`自旋锁`是一种锁机制，通过无限循环（`while(true)`）来尝试获取锁，而无需阻塞等待。尽管自旋锁在某些场景下可以提高性能，但在大多数情况下，它会导致CPU资源的浪费，因此在Java中没有直接的自旋锁类。

`synchronized`锁的升级机制从偏向锁、轻量级锁到重量级锁，这是一系列优化策略，旨在提高性能和减少锁的竞争。轻量级锁实际上是一种自旋锁，用于处理锁的竞争。

`可重入锁`允许同一个线程多次获取同一把锁，无需阻塞。大部分Java锁都是可重入锁，包括`synchronized`关键字和`ReentrantLock`等。

`公平锁`与`非公平锁`的概念区分了锁分配的策略，公平锁确保了线程按照申请锁的顺序获得锁，而非公平锁则允许后申请的线程在某些情况下先获取锁。

`可中断锁`允许线程在等待锁时响应中断信号，提供了一种灵活的机制来控制线程的等待状态。

读写锁则将锁分为读锁和写锁，允许多个线程同时读取数据，但在写操作时需要独占锁，以避免数据不一致的问题。

通过了解这些锁类型及其特性，可以在实际开发中根据需求选择最合适的锁机制，提高程序的性能和稳定性。

2. Java的锁：公平锁，非公平锁，可重入锁，自旋锁，独占锁（写锁） / 共享锁（读锁） / 互斥锁

Java中的锁分类及其特点如下：

• 公平锁：

  • 特点：遵循“先到先得”的原则，线程按照申请锁的时间顺序获取锁。
  • 适用场景：适用于需要保证线程公平性的场景，避免优先级反转或饥饿现象。

• 非公平锁：

  • 特点：不保证线程获取锁的顺序，可能会导致某些线程优先获取锁。
  • 适用场景：在高并发环境下，非公平锁可能提高性能，但可能导致线程饥饿。

• 可重入锁：

  • 特点：允许同一线程在外层方法获取锁后，内层递归方法也能获取到该锁。
  • 适用场景：适用于方法嵌套调用的多线程环境，可以避免死锁。

• 自旋锁：

  • 特点：线程尝试获取锁时，不会立即阻塞，而是采用循环的方式不断尝试获取锁。
  • 适用场景：适用于锁持有时间短、线程上下文切换开销大的场景，但可能会消耗CPU资源。

• 独占锁：

  • 特点：一次只能一个线程访问资源，不允许其他线程读写。
  • 适用场景：适用于写操作频繁的场景，保证数据一致性。

• 共享锁：

  • 特点：允许多个线程同时读取资源，但不允许写操作。
  • 适用场景：适用于读操作频繁、写操作较少的场景，提升并发性能。

• 互斥锁：

  • 特点：与独占锁类似，保证一次只有一个线程能够访问资源。
  • 适用场景：用于需要严格同步控制的场景，防止数据竞争和不一致。

注意：上述锁的分类和特点有助于开发者在设计并发程序时，根据具体场景选择合适的锁机制，以优化程序性能和避免同步问题。