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小编导读
最近在开发项目中遇到了资源同步的问题，导致服务器卡顿，优化的时候使用了锁的机制，就突然想写一个锁的文章，本篇文章简短，但是精髓具在。
公众号最近在灰度测试 讨论功能，我有幸成为一种一个，也是挺意外的，之前一直想有个留言功能。
有问题和建议的小伙伴可以在最后的讨论中说出你的问题和建议。
很多小伙伴后台发消息，让添加留言，现在满足了，大家都来畅言吧。
好了，现在直入正题，我些技术文章老规矩，先从概念说起，了解概念再去实找，想想都兴奋。
01
概念
说到Java中的锁要联系到多线程。
多线程确实给我们在效率上给我们带来了很大的便利，便利的同时不得不考虑多个线程之间对资源竞争引起的安全问题。
同步关键字synchronized是我们比较熟悉的用来解决线程安全的一个关键字，但是锁（Lock）是一个在资源竞争激励的情况下性能更优于synchronized的方法。
再看一些多并发文章中，会提及各种各样锁如公平锁，乐观锁，读写锁等等，这篇文章会说一些常用的锁，把主要的锁讲透，会用。
02
分类
按照锁的特性和设计来划分，分为如下几类：
1、公平锁/非公平锁
2、可重入锁
3、独享锁/共享锁
4、互斥锁/读写锁
5、乐观锁/悲观锁
6、分段锁
7、偏向锁/轻量级锁/重量级锁
8、自旋锁（java.util.concurrent包下的几乎都是利用锁）
从底层角度看常见的锁也就两种：Synchronized和Lock接口以及ReadWriteLock接口（读写锁）
03
介绍
我们来说一下每一个锁的概念。
1、公平锁/非公平锁
公平锁指多个线程按照申请锁的顺序来依次获取锁。
非公平锁指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序来获取，有可能后申请锁的线程比先申请锁的线程优先获取到锁，此极大的可能会造成线程饥饿现象，迟迟获取不到锁。
由于ReentrantLock是通过AQS来实现线程调度，可以实现公平锁，但是synchroized是非公平的，无法实现公平锁。
2、可重入锁
可重入锁又名递归锁，是指在同一个线程，在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁。
3、独享锁/共享锁
独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。
共享锁是指该锁可被多个线程所持有。
4、互斥锁/读写锁
上面讲的独享锁/共享锁就是一种广义的说法，互斥锁/读写锁就是具体的实现。
互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock
读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock
5、乐观锁/悲观锁
悲观锁认为对于同一个数据的并发操作，一定是会发生修改的，哪怕没有修改，也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作，悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。
乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用尝试更新。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事情的。
6、分段锁
分段锁其实是一种锁的设计，并不是具体的一种锁，对于ConcurrentHashMap而言，其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。
7、偏向锁
偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。
8、自旋锁（java.util.concurrent包下的几乎都是利用锁）
自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。
04
实战
其实上面说的很多概念，让我没有使用前我也是一脸懵的，毕竟使用很少的情况下，只是惯性的去使用，没有多想其他，更别说有的几乎没有使用过，第一次听说的都有。
遇到这种使用很少或者没有使用过的，最好通过实例来认识。
我这里不做更多的介绍，只介绍常用的几种。如果有需要更深入的了解的，加我好友我们畅聊。
再说其他几种锁之前我说先说 Lock接口与synchronized关键字。
1，synchronized关键字
很多人都指导 synchronized关键字 是一种同步锁。
它的原理是：一个线程访问一个对象中的synchronized(this)同步代码块时，其他试图访问该对象的线程将被阻塞。
import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("使用关键字synchronized");SyncThread syncThread = new SyncThread();Thread thread1 = new Thread(syncThread, "SyncThread1");Thread thread2 = new Thread(syncThread, "SyncThread2");thread1.start();thread2.start();}}class SyncThread implements Runnable {private static int count;public SyncThread() {count = 0;}public void run() {synchronized (this){for (int i = 0; i < 5; i++) {try {System.out.println("线程name:"+Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}public int getCount() {return count;}}
分析：1，当两个并发线程(thread1和thread2)访问同一个对象(syncThread)中的synchronized代码块时，在同一时刻只能有一个线程得到执行，另一个线程受阻塞，必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
2，Thread1和thread2是互斥的，因为在执行synchronized代码块时会锁定当前的对象，只有执行完该代码块才能释放该对象锁，下一个线程才能执行并锁定该对象。
修饰一个方法
Synchronized修饰一个方法很简单，就是在方法的前面加synchronized。
将上面的代码修改如下：
public synchronized void run() {{for (int i = 0; i < 5; i++) {try {System.out.println("线程name:"+Thread.currentThread().getName() + ":" + (count++));Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}
分析：
1，输入结果你会发现两个线程是交替的
2，虽然可以使用synchronized来定义方法，但synchronized并不属于方法定义的一部分，因此，synchronized关键字不能被继承。
如果在父类中的某个方法使用了synchronized关键字，而在子类中覆盖了这个方法，在子类中的这个方法默认情况下并不是同步的，而必须显式地在子类的这个方法中加上synchronized关键字才可以
2，Lock接口
JDK1.5之后并发包中新增了Lock接口以及相关实现类来实现锁功能。
Lock lock=new ReentrantLock()；lock.lock();try{}finally{lock.unlock();}
分析：上面的代码时Lock接口的简单使用比较简单。
我们还以一个售票的机制来看 Lock接口锁时怎么实现的？
import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** 一、用于解决多线程安全问题的方式：* 1.同步代码块 synchronized 隐式锁* 2.同步方法 synchronized 隐式锁* 3.同步锁Lock (jdk1.5以后) 显示锁* 注意：显示锁，需要通过lock()方式上锁，必须通过unlock()方式进行释放锁*/public class TestLock {public static void main(String[] args) {TicketCar ticketCar = new TicketCar();new Thread(ticketCar, "1号窗口").start();new Thread(ticketCar, "2号窗口").start();new Thread(ticketCar, "3号窗口").start();}}class TicketCar implements Runnable {private int tick = 100;private Lock lock = new ReentrantLock();@Overridepublic void run() {while (true) {lock.lock();try {if (tick > 0) {try {Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成售票，余票为 " + --tick);}} finally {lock.unlock();}}}}
好了 上面说了 我们工作中常用的两种方式，下面我再简单聊几种比较常用的。
3，读写锁
关于使用读写锁就是在读的时候上读锁，写的时候上写锁，主要用来解决synchronized不能解决的问题（两个线程同时读，理论上是可以并行的，但是synchronized是加了锁的）。
ReadWriteLock接口中有两个方法，分别是readLock和writeLock。源码如下：
public interface ReadWriteLock {/*** 返回读锁*/Lock readLock();/*** 返回写锁*/Lock writeLock();}
关于读写锁我们做一个操作，在写操作的时候不允许读操作，读写分开。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
public class threadTest {
static Map<String, Object> map = new HashMap<String, Object>();
static ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
static Lock r = rwl.readLock();
static Lock w = rwl.writeLock();
// 获取一个key对应的value
public static final Object get(String key) {
Object object = null;
try {
r.lock();
System.out.println("正在做读的操作,key:" + key + " 开始");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
object = map.get(key);
System.out.println("正在做读的操作,key:" + key + " 结束");
System.out.println();
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally{
r.unlock();
}
return object;
}
// 设置key对应的value，并返回旧有的value
public static final Object put(String key, Object value) {
Object object = null;
try {
w.lock();
System.out.println("正在做写的操作,key:" + key + ",value:" + value + "开始.");
try {
Thread.sleep(100);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
object = map.put(key, value);
System.out.println("正在做写的操作,key:" + key + ",value:" + value + "结束.");
System.out.println();
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}finally{
w.unlock();
}
return object;
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threadTest.put(i + "", i + "");
}
}
}).start();
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
threadTest.get(i + "");
}
}
}).start();
}
}1，调用读写方法的时候 添加了 锁 lock ，只有在finally执行玩调用unlock，解锁后才能允许其他锁的执行。
4，可重入锁
对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁，其名字是Re entrant Lock重新进入锁。
对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。
5，公平锁/非公平锁
/*** 公平锁与非公平锁*/public class FairAndUnFairThread {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {//默认非公平锁final Lock lock = new ReentrantLock(true);final MM m = new MM(lock);for (int i=1;i<=10 ;i++){String name = "线程"+i;Thread tt = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {for(int i=0;i<2;i++){m.testReentrant();}}},name);tt.start();}}}class MM {Lock lock = null;MM(Lock lock){this.lock = lock;}public void testReentrant(){lock.lock();try{Thread.sleep(1);System.out.println(Thread.currentThread().getName() );} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {lock.unlock();}}public synchronized void testSync(){System.out.println(Thread.currentThread().getName());}}
1，这种公平也不是绝对的 不一定就是按照顺序，可能因为CPU准备原因，可能会有一些不公平的。
讲了这么多锁，赶紧在开发工具中试试把，多验证几次什么都明白了。
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