求求你不要再問我重量級鎖、自旋鎖、輕量級鎖、偏向鎖、悲觀、樂觀鎖等各類鎖 ---- 不看後悔系列

重量級鎖？自旋鎖？自適應自旋鎖？輕量級鎖？偏向鎖？悲觀鎖？樂觀鎖？執行一個方法咋這麼辛苦，處處都是鎖。

今天這篇文章，給你們普及下這些鎖到底是啥，他們的由來，他們之間有啥關係，有啥區別。

重量級鎖

若是你學過多線程，那麼你確定知道鎖這個東西，至於爲何須要鎖，我就不給你普及了，就當作你是已經懂的了。

咱們知道，咱們要進入一個同步、線程安全的方法時，是須要先得到這個方法的鎖的，退出這個方法時，則會釋放鎖。若是獲取不到這個鎖的話，意味着有別的線程在執行這個方法，這時咱們就會立刻進入阻塞的狀態，等待那個持有鎖的線程釋放鎖，而後再把咱們從阻塞的狀態喚醒，咱們再去獲取這個方法的鎖。

這種獲取不到鎖就立刻進入阻塞狀態的鎖，咱們稱之爲重量級鎖。

自旋鎖

咱們知道，線程從運行態進入阻塞態這個過程，是很是耗時的，由於不只須要保存線程此時的執行狀態，上下文等數據，還涉及到用戶態到內核態的轉換。固然，把線程從阻塞態喚醒也是同樣，也是很是消耗時間的。

剛纔我說線程拿不到鎖，就會立刻進入阻塞狀態，然而現實是，它雖然這一刻拿不到鎖，可能在下 0.0001 秒，就有其餘線程把這個鎖釋放了。若是它慢0.0001秒來拿這個鎖的話，可能就能夠順利拿到了，不須要經歷阻塞/喚醒這個花時間的過程了。

然而重量級鎖就是這麼坑，它就是不願等待一下，一拿不到就是要立刻進入阻塞狀態。爲了解決這個問題，咱們引入了另一種願意等待一段時間的鎖 --- 自旋鎖。

自旋鎖就是，若是此時拿不到鎖，它不立刻進入阻塞狀態，而是等待一段時間，看看這段時間有沒其餘人把這鎖給釋放了。怎麼等呢？這個就相似於線程在那裏作空循環，若是循環必定的次數還拿不到鎖，那麼它纔會進入阻塞的狀態。

至因而循環等待幾回，這個是能夠人爲指定一個數字的。

自適應自旋鎖

上面咱們說的自旋鎖，每一個線程循環等待的次數都是同樣的，例如我設置爲 100次的話，那麼線程在空循環 100 次以後還沒拿到鎖，就會進入阻塞狀態了。

而自適應自旋鎖就牛逼了，它不須要咱們人爲指定循環幾回，它本身自己會進行判斷要循環幾回，並且每一個線程可能循環的次數也是不同的。而之因此這樣作，主要是咱們以爲，若是一個線程在不久前拿到過這個鎖，或者它以前常常拿到過這個鎖，那麼咱們認爲它再次拿到鎖的概率很是大，因此循環的次數會多一些。

而若是有些線程歷來就沒有拿到過這個鎖，或者說，平時不多拿到，那麼咱們認爲，它再次拿到的機率是比較小的，因此咱們就讓它循環的次數少一些。由於你在那裏作空循環是很消耗 CPU 的。

因此這種可以根據線程最近得到鎖的狀態來調整循環次數的自旋鎖，咱們稱之爲自適應自旋鎖。

輕量級鎖

上面咱們介紹的三種鎖：重量級、自旋鎖和自適應自旋鎖，他們都有一個特色，就是進入一個方法的時候，就會加上鎖，退出一個方法的時候，也就釋放對應的鎖。

之因此要加鎖，是由於他們懼怕本身在這個方法執行的時候，被別人偷偷進來了，因此只能加鎖，防止其餘線程進來。這就至關於，每次離開本身的房間，都要鎖上門，人回來了再把鎖解開。

這實在是太麻煩了，若是根本就沒有線程來和他們競爭鎖，那他們不是白白上鎖了？要知道，加鎖這個過程是須要操做系統這個大佬來幫忙的，是很消耗時間的，。爲了解決這種動不動就加鎖帶來的開銷，輕量級鎖出現了。

輕量級鎖認爲，當你在方法裏面執行的時候，實際上是不多恰好有人也來執行這個方法的，因此，當咱們進入一個方法的時候根本就不用加鎖，咱們只須要作一個標記就能夠了，也就是說，咱們能夠用一個變量來記錄此時該方法是否有人在執行。也就是說，若是這個方法沒人在執行，當咱們進入這個方法的時候，採用CAS機制，把這個方法的狀態標記爲已經有人在執行，退出這個方法時，在把這個狀態改成了沒有人在執行了。

之因此要用CAS機制來改變狀態，是由於咱們對這個狀態的改變，不是一個原子性操做，因此須要CAS機制來保證操做的原子性。不知道CAS的能夠看這篇文章：併發的核心：CAS 是什麼？Java8是如何優化 CAS 的？。

顯然，比起加鎖操做，這個採用CAS來改變狀態的操做，花銷就小多了。

然而可能會說，沒人來競爭的這種想法，那是你說的而已，那若是萬一有人來競爭說呢？也就是說，當一個線程來執行一個方法的時候，方法裏面已經有人在執行了。

若是真的遇到了競爭，咱們就會認爲輕量級鎖已經不適合了，咱們就會把輕量級鎖升級爲重量級鎖了。

因此輕量級鎖適合用在那種，不多出現多個線程競爭一個鎖的狀況，也就是說，適合那種多個線程老是錯開時間來獲取鎖的狀況。

偏向鎖

偏向鎖就更加牛逼了，咱們已經以爲輕量級鎖已經夠輕，然而偏向鎖更加省事，偏向鎖認爲，你輕量級鎖每次進入一個方法都須要用CAS來改變狀態，退出也須要改變，多麻煩。

偏向鎖認爲，其實對於一個方法，是不多有兩個線程來執行的，搞來搞去，其實也就一個線程在執行這個方法而已，至關於單線程的狀況，竟然是單線程，那就不必加鎖了。

不過畢竟實際狀況的多線程，單線程只是本身認爲的而已了，因此呢，偏向鎖進入一個方法的時候是這樣處理的：若是這個方法沒有人進來過，那麼一個線程首次進入這個方法的時候，會採用CAS機制，把這個方法標記爲有人在執行了，和輕量級鎖加鎖有點相似，而且也會把該線程的 ID 也記錄進去，至關於記錄了哪一個線程在執行。

而後，但這個線程退出這個方法的時候，它不會改變這個方法的狀態，而是直接退出來，懶的去改，由於它認爲除了本身這個線程以外，其餘線程並不會來執行這個方法。

而後當這個線程想要再次進入這個方法的時候，會判斷一下這個方法的狀態，若是這個方法已經被標記爲有人在執行了，而且線程的ID是本身，那麼它就直接進入這個方法執行，啥也不用作

你看，多方便，第一次進入須要CAS機制來設置，之後進出就啥也不用幹了，直接進入退出。

然而，現實老是殘酷的，畢竟實際狀況仍是多線程，因此萬一有其餘線程來進入這個方法呢？若是真的出現這種狀況，其餘線程一看這個方法的ID不是本身，這個時候說明，至少有兩個線程要來執行這個方法論，這意味着偏向鎖已經不適用了，這個時候就會從偏向鎖升級爲輕量級鎖。

因此呢，偏向鎖適用於那種，始終只有一個線程在執行一個方法的狀況哦。

這裏我做下說明，爲了方便你們理解，我在將輕量級鎖和偏向鎖的時候，實際上是簡化了不少的，否則的話會涉及到對象的內部結構、佈局，我以爲把那些扯出來，大家可能要暈了，因此我大體講了他們的原理。

悲觀鎖和樂觀鎖

最開始咱們說的三種鎖，重量級鎖、自旋鎖和自適應自旋鎖，進入方法以前，就必定要先加一個鎖，這種咱們爲稱之爲悲觀鎖。悲觀鎖總認爲，若是不事先加鎖的話，就會出事，這種想法確實悲觀了點，這估計就是悲觀鎖的來源了。

而樂觀鎖卻相反，認爲不加鎖也沒事，咱們能夠先不加鎖，若是出現了衝突，咱們在想辦法解決，例如 CAS 機制，上面說的輕量級鎖，就是樂觀鎖的。不會立刻加鎖，而是等待真的出現了衝突，在想辦法解決。不知道 CAS 機制的，能夠看我以前寫的這篇文章哦：併發的核心：CAS 是什麼？Java8是如何優化 CAS 的？。

總結

到這裏也大體寫完了，簡單介紹普及了一下，重點的你們要理解他們的由來，原理。每一種鎖都有他們的應用以及各自的優缺點，若是有機會，我再給你們說說他們各自的應用場景，優缺點，這個面試的時候，好像也會被常常到，今天先寫到這裏勒。

你們能夠說說這些鎖的優缺點哦，例如與重量級鎖相比，自旋鎖容量致使什麼問題的發生？悲觀鎖和樂觀鎖的比較呢？你們也能夠評論區說說勒，這些是必定要搞懂的哦。

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