鎖是解決并發(fā)沖突的重要工具茵典。在開發(fā)中我們會用到很多類型的鎖痹雅，每種鎖都有其自身的特點和適用范圍。需要深刻理解鎖的理念和區(qū)別在验，才能正確玷氏、合理地使用鎖。
常用鎖類型
樂觀鎖與悲觀鎖
悲觀鎖對并發(fā)沖突持悲觀態(tài)度腋舌，先取鎖后訪問數(shù)據(jù)盏触，能夠較大程度確保數(shù)據(jù)安全性。而樂觀鎖認為數(shù)據(jù)沖突的概率比較低，可以盡可能多地訪問數(shù)據(jù)赞辩，只有在最終提交數(shù)據(jù)進行持久化時才獲取鎖雌芽。
悲觀鎖總是先獲取鎖，會增加很多額外的開銷辨嗽，也增加了死鎖的幾率世落。尤其是對于讀操作，不會修改數(shù)據(jù)糟需，使用悲觀鎖大大增加系統(tǒng)的響應(yīng)時間岛心。樂觀鎖最后一步才提交數(shù)據(jù)，死鎖的幾率比較低篮灼，但是如果有多個事務(wù)同時處理相同數(shù)據(jù)也有幾率會沖突甚至導致系統(tǒng)異常。
傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫常常使用悲觀鎖徘禁，以提高數(shù)據(jù)安全性诅诱。使用樂觀鎖的場景，通常用版本號來確保數(shù)據(jù)安全送朱。
自旋鎖
自旋鎖會讓處于等待狀態(tài)的線程執(zhí)行空循環(huán)一段時間娘荡，執(zhí)行完空循環(huán)后如果能夠獲取鎖就立即獲取鎖，否則才掛起線程驶沼。使用自旋鎖炮沐，能夠降低等待線程被掛起的概率。線程進入阻塞狀態(tài)再次喚醒回怜，需要在用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)之間進行切換大年，自旋鎖避免了進入內(nèi)核態(tài)，因此有比較好的性能玉雾。
自旋鎖適用于競爭不激烈且線程任務(wù)執(zhí)行時間短的場景翔试。但是對于競爭激烈或者任務(wù)執(zhí)行時間長的場景，不適合使用自旋鎖复旬，否則會浪費 CPU 時間片垦缅。
重入鎖
Java 中提供的可重入鎖 ReentrantLock，是一種遞歸無阻塞的同步機制驹碍，可以在外層方法已經(jīng)加鎖的情況下壁涎，讓內(nèi)層方法再次獲取鎖。ReentrantLock 維護了一個計數(shù)器志秃，每加鎖一次計數(shù)器加一怔球，解鎖一次計數(shù)器減一。Java 中的 synchronized 也是一種可重入鎖洽损。
輪詢鎖與定時鎖
輪詢鎖是通過線程不斷嘗試獲取鎖來實現(xiàn)的庞溜，可以避免發(fā)生死鎖，可以更好地處理錯誤場景。Java 中可以通過調(diào)用鎖的 tryLock 方法來進行輪詢流码。tryLock 方法還提供了一種支持定時的實現(xiàn)又官，可以通過參數(shù)指定獲取鎖的等待時間。如果可以立即獲取鎖那就立即返回漫试，否則等待一段時間后返回六敬。
讀寫鎖
讀寫鎖 ReadWriteLock 可以優(yōu)雅地實現(xiàn)對資源的訪問控制，具體實現(xiàn)為 ReentrantReadWriteLock驾荣。讀寫鎖提供了讀鎖和寫鎖兩把鎖外构，在讀數(shù)據(jù)時使用讀鎖，在寫數(shù)據(jù)時使用寫鎖播掷。
讀寫鎖允許有多個讀操作同時進行审编，但只允許有一個寫操作執(zhí)行。如果寫鎖沒有加鎖歧匈，則讀鎖不會阻塞垒酬，否則需要等待寫入完成。
ReadWriteLock lock = new ReentrantReadWriteLock();
Lock readLock = lock.readLock();
Lock writeLock = lock.writeLock();
鎖的使用
減小鎖的范圍
加鎖后可以確保一個方法或一段代碼只有一個線程訪問件炉，因此鎖定范圍要盡可能小勘究。比如使用 synchronized 時，能對代碼塊進行加鎖斟冕，就盡量不要對方法進行加鎖口糕。
對象鎖與類鎖
能鎖對象，就不要鎖定類磕蛇，盡量控制范圍景描。鎖定類以后，所有的線程使用同一把鎖秀撇，同一時刻只有一個線程可以加鎖伏伯；而鎖定對象，可以增加鎖的數(shù)量捌袜，提高并發(fā)的效率说搅。
鎖的公平性
大部分鎖都支持設(shè)置公平性：公平鎖是指按照線程等待的時間來決定哪個線程先獲取鎖，非公平鎖是指隨機選擇一個線程來獲取鎖虏等。重入鎖和讀寫鎖默認都是非公平鎖弄唧，也可以通過參數(shù)來設(shè)置。使用時需要根據(jù)具體場景來決定設(shè)置公平或非公平霍衫。
鎖消除
如無必要候引，不要使用鎖。Java 虛擬機也可以根據(jù)逃逸分析判斷出加鎖的代碼是否線程安全敦跌，如果確認線程安全虛擬機會進行鎖消除提高效率澄干。
鎖粗化
如果一段代碼需要使用多個鎖逛揩，建議使用一把范圍更大的鎖來提高執(zhí)行效率。Java 虛擬機也會進行優(yōu)化麸俘，如果發(fā)現(xiàn)同一個對象鎖有一系列的加鎖解鎖操作辩稽，虛擬機會進行鎖粗化來降低鎖的耗時。
