锁

1. 锁分类

• 乐观锁

  • 认为当前线程修改“共享内存数据”时，应该不会有其他线程去修改同一份数据
    • 所以操作过程“不会加锁”
  • 例子
    • CAS——比较并变换
      • 比较 内存中的数据值 和 期望的值 是否相同，只有相同时才会更新
      • 需要依赖底层 CPU 的 cmpxchg 指令，因为要把比较与更新绑定为一整个原子操作，防止中途被分片切走导致判断过时

• 悲观锁

  • 认为当前线程修改“共享内存数据”时，一定会有其他线程来修改
    • 所以操作过程“必须先加锁”
  • 例子
    • Java 中的 Sychronized 和 ReentrantLock

• 公平锁

  • 如果当前锁已经被某个线程持有，那新来的线程就要去排队

• 非公平锁

  • 如果当前锁已经被某个线程持有，那新来的线程可以先用 CAS 抢一下，抢到了就能往下执行，抢不到再去排队
  • ReentrantLock 默认是非公平锁，但可以改为公平锁

• 重入锁

  • 如果一个线程已经获取到了锁，那这个线程下次进入同步代码时，可以直接进入，不用重新获取锁
  • sychronized 和 ReentrantLock 都是可重入锁

• 非重入锁

  • 即不可重入的锁

• 独占锁

  • 如果一个线程已经获取到了锁，那其他线程不可以继续获取锁

• 共享锁

  • 即不独占的锁

2. 锁升级

无锁->偏向锁->轻量级锁->重量级锁

• 无锁

  • 即不加锁
  • 乐观锁的 CAS 就是一个例子

• 偏向锁

  • 如果一个线程获取锁后，执行过程中一直没有其他线程来竞争锁，那可以让其持有一个偏向锁
  • 持有偏向锁的线程在执行时，就不再需要获取锁
  • 从而减少锁的开销

• 轻量级锁

  • 如果一个线程想要竞争的锁很快就会被释放，那可以让其使用轻量级锁
  • 想获取轻量级锁的线程在竞争时，如果暂时获取不到，就会自旋一段时间，等待锁释放
  • 从而减少挂起唤醒和 CPU 上下文切换的开销

• 重量级锁

  • 即一般的锁
  • 如果一个线程获取不到锁，就会被挂起，等待锁释放后被唤醒