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锁专题（1）java 常见锁介绍，高级程序员必知必会

序言Java提供了种类丰富的锁 ， 每种锁因其特性的不同 ， 在适当的场景下能够展现出非常高的效率 。
本文旨在对锁相关源码（本文中的源码来自JDK 8）、使用场景进行举例 ， 为读者介绍主流锁的知识点 ， 以及不同的锁的适用场景 。
Java中往往是按照是否含有某一特性来定义锁 ， 我们通过特性将锁进行分组归类 ， 再使用对比的方式进行介绍 ， 帮助大家更快捷的理解相关知识 。
下面给出本文内容的总体分类目录：
锁专题（1）java 常见锁介绍，高级程序员必知必会文章插图
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悲观锁、乐观锁乐观锁与悲观锁是一种广义上的概念 ， 体现了看待线程同步的不同角度 。 在Java和数据库中都有此概念对应的实际应用 。
先说概念 。 对于同一个数据的并发操作 ， 悲观锁认为自己在使用数据的时候一定有别的线程来修改数据 ， 因此在获取数据的时候会先加锁 ， 确保数据不会被别的线程修改 。 Java中 ， synchronized关键字和Lock的实现类都是悲观锁 。
而乐观锁认为自己在使用数据时不会有别的线程修改数据 ， 所以不会添加锁 ， 只是在更新数据的时候去判断之前有没有别的线程更新了这个数据 。 如果这个数据没有被更新 ， 当前线程将自己修改的数据成功写入 。 如果数据已经被其他线程更新 ， 则根据不同的实现方式执行不同的操作（例如报错或者自动重试） 。
悲观锁(Pessimistic Lock)顾名思义 ， 就是很悲观 ， 每次去拿数据的时候都认为别人会修改 ， 所以每次在拿数据的时候都会上锁 ， 这样别人想拿这个数据就会 block 直到它拿到锁 。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制 ， 比如行锁 ， 表锁等 ， 读锁 ， 写锁等 ， 都是在做操作之前先上锁 。
乐观锁(Optimistic Lock)乐观锁在Java中是通过使用无锁编程来实现 ， 最常采用的是CAS算法 ， Java原子类中的递增操作就通过CAS自旋实现的 。
顾名思义 ， 就是很乐观 ， 每次去拿数据的时候都认为别人不会修改 ， 所以不会上锁 ， 但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据 ， 可以使用版本号等机制 ， 即对数据做版本控制 。乐观锁适用于多读的应用类型 ， 这样可以提高吞吐量 ， 像数据库如果提供类似于 write_condition 机制的其实都是提供的乐观锁 。
锁专题（1）java 常见锁介绍，高级程序员必知必会文章插图
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适合场景根据从上面的概念描述我们可以发现：
悲观锁适合写操作多的场景 ， 先加锁可以保证写操作时数据正确 。
乐观锁适合读操作多的场景 ， 不加锁的特点能够使其读操作的性能大幅提升 。
实际例子光说概念有些抽象 ， 我们来看下乐观锁和悲观锁的调用方式示例：
//悲观锁的调用方式public synchronized void testMethod() (//操作同步资源)// ReentrantLock private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public void modifyPublicResources() (lock. lock();//操作同步资源lock.unlock();)// 乐观锁的调用方式private AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();//需要保证多个线程使用同一个AtomicIntegeratomicInteger.incrementAndGet();通过调用方式示例 ， 我们可以发现悲观锁基本都是在显式的锁定之后再操作同步资源 ， 而乐观锁则直接去操作同步资源 。
那么 ， 为何乐观锁能够做到不锁定同步资源也可以正确的实现线程同步呢？
我们通过介绍乐观锁的主要实现方式 “CAS” 的技术原理来为大家解惑 。
CAS 技术详解
自旋锁 VS 适应性自旋锁在介绍自旋锁前 ， 我们需要介绍一些前提知识来帮助大家明白自旋锁的概念 。
阻塞阻塞或唤醒一个Java线程需要操作系统切换CPU状态来完成 ， 这种状态转换需要耗费处理器时间 。 如果同步代码块中的内容过于简单 ， 状态转换消耗的时间有可能比用户代码执行的时间还要长 。


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