关于锁策略

在Java中对于多线程来说，锁是一种重要且必不可少的东西，那么我们将如何使用以及在什么时候使用什么样的锁呢？请各位往下看

悲观锁VS乐观锁

悲观锁：

在多线程环境中，冲突是非常常见的，所以在执行操作之前，悲观锁就会先把这个资源进行加锁，用来保证数据的一致性和完整性，阻止了其他线程同一时间对这个数据进行修改，但是可能会降低并发性能，因为只有等到锁释放其他线程才能继续执行

乐观锁：

假设数据一般不会产生冲突，所以当数据进行提交更新的时候，才会对这个数据进行检测来查看是否发生了并行冲突，对比与悲观锁来说是一个更轻量级的锁，一般用于读操作更多的时候，当数据冲突较少的时候，乐观锁能极大的提高并发性能

什么时候用乐观锁比较好，什么时候用悲观锁比较好？

当读操作远多于写操作的时候，我们就可以用乐观锁，减少锁的开销，提高并发性能。当多个线程频繁的修改同一份数据的时候，我们就可以使用悲观锁来保证数据的一致性和完整性，避免数据产生冲突。

重量级锁VS轻量级锁

重量级锁：

重量级锁依赖于操作系统层面的互斥量（mutex）来实现，这种锁机制涉及到用户态和内核态之间的切换，开销较大。当一个线程获取重量级锁的时候，这个线程就会独占该锁所保护的资源，当其他线程想要获取这把锁的时候就会被阻塞，直到锁被释放

轻量级锁：

通常依赖于CAS操作来尝试获取锁，在冲突较少的情况下，轻量级锁可以显著的提高并发性能，但是如果多次获取锁失败则可能会变成重量级锁

• 轻量级锁：使用 CAS 操作尝试获取锁，尽量避免阻塞线程。
• 重量级锁：涉及到线程的阻塞和挂起，需要操作系统层面的支持，性能开销更大。

自旋锁VS挂起等待锁

自旋锁：

当线程加锁失败后，不会让线程进入阻塞状态，而是在一个循环里面不断获取这把锁，直到拿到为止，但是假如这把锁被持有的时间很长，就会导致CPU资源浪费，因为线程会不断的检查这把锁的状态

挂起等待锁：

当一个线程已经拥有锁了，但是另一个线程尝试获取这个锁时，就无法立刻获得，此时，这个未获取锁的线程就会被挂起并放入等待队列中，直到锁被释放，相比较于自旋锁来说不用频繁的获取锁的状态，挂起等待的时候是不消耗CPU资源的

• 自旋锁：能第一时间获取到锁，不涉及线程调度和阻塞，但是如果锁持有的时间较长就会消耗大量的CPU
• 挂起等待锁：挂起等待是不消耗CPU的，适用于数据修改较少的场景，并且挂起等待锁是重量级锁的一个典型特征

公平锁VS非公平锁

什么叫做公平，是先来后到叫做公平还是概率平均叫做公平，其实都是，但是对于公平锁来说遵循先来后到的原则是公平，而非公平锁则是遵循概率均等

公平锁：

当一个线程尝试获取锁的时候，会先检查该锁是否可用，如果可用则获取锁并继续执行，如果不可用则进入等待队列，直到锁被释放，按照进入等待队列的顺序拿到锁并使用

非公平锁：

非公平锁会先检查当前的锁是否可用，如果可用则获取锁并继续执行，如果不可用则可能会忽略等待队列中的线程，并允许当前线程继续获取锁，这就导致了可能某些线程会进行长时间的等待，从而导致“饿死”

可重入锁和不可重入锁

可重入锁：

在Java中，synchronized 这个关键字本身就帮我们实现了可重入锁这个功能，可重入性：同一个线程可以多次获取同一把锁，从而减少了死锁的概率

不可重入锁：

不允许同一个线程多次获取同一把锁，如果一个线程试图再次获取它所持有的锁，此时就会导致死锁

读写锁

读锁：

允许多个线程同时进行读操作，适用于读多写少的场景，提高并发性能

写锁：

只允许一个线程进行读操作，一个线程进行写操作

• 读加锁和读加锁之间, 不互斥
• 写加锁和写加锁之间, 互斥
• 读加锁和写加锁之间, 互斥