1.1 常見(jiàn)的鎖策略

1. 預(yù)測(cè)鎖衝突概率

• 樂(lè)觀鎖：加鎖的時(shí)候，假設(shè)出現(xiàn)鎖衝突的概率不大。圍繞加鎖做的工作會(huì)更少。

• 悲觀鎖：加鎖的時(shí)候，假設(shè)鎖出現(xiàn)衝突的概率很大。圍繞加鎖做的工作會(huì)更多。

• synchronized “自適應(yīng)” 初始是樂(lè)觀的。鎖衝突達(dá)到一定程度就會(huì)轉(zhuǎn)變爲(wèi)悲觀的。

1. 加鎖開(kāi)銷(xiāo)（時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)）

• 重量級(jí)鎖

• 輕量級(jí)鎖

• 掛起等待鎖：悲觀鎖/重量級(jí)鎖的一種典型實(shí)現(xiàn)。讓出cpu資源，過(guò)一段時(shí)間通過(guò)其他途徑得知，再伺機(jī)而動(dòng)。

• 自旋鎖：樂(lè)觀鎖/輕量級(jí)鎖的一種典型實(shí)現(xiàn)。忙等，等待過(guò)程中不釋放cpu資源，反復(fù)檢測(cè)鎖是否被釋放。一旦釋放立即有機(jī)會(huì)獲取到鎖。

• 公平鎖：先來(lái)後到

• 非公平鎖：synchronized ，剩下的都公平競(jìng)爭(zhēng)

• 可重入鎖 1）記錄當(dāng)前是哪個(gè)綫程使用這個(gè)鎖 2）在加鎖是判定，申請(qǐng)當(dāng)時(shí)鎖的綫程是否就是鎖的持有者綫程 3）計(jì)數(shù)器，記錄加鎖次數(shù)，從而確定何時(shí)真正釋放鎖

• 不可重入鎖

• 死鎖問(wèn)題：針對(duì)一把鎖連續(xù)兩次加鎖就可能出現(xiàn)死鎖，可以把鎖設(shè)置成“可重入鎖”

1. 讀寫(xiě)鎖

• synchronized并非是讀寫(xiě)鎖

• 把加鎖操作分爲(wèi)“讀加鎖”和”寫(xiě)加鎖“，提供了兩種加鎖api，解鎖的api相同。

• 如果，多個(gè)線程，同時(shí)讀這個(gè)變量，沒(méi)有線程安全問(wèn)題。但是，一個(gè)線程讀/一個(gè)線程寫(xiě)或者兩個(gè)線程都寫(xiě)就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，

• 如果兩個(gè)線程，都是按照讀方式加鎖，此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生鎖沖突。如果兩個(gè)線程，都是加寫(xiě)鎖，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生鎖沖突。如果一個(gè)線程讀鎖，一個(gè)是寫(xiě)鎖，也會(huì)產(chǎn)生鎖沖突。

• 系統(tǒng)內(nèi)置鎖，可重入讀寫(xiě)鎖ReentrantReadWriteLock。內(nèi)部類(lèi)ReentrantReadwriteLock.ReadLock/ReentrantReadWriteLock.WriteLock。lock/unlock方法。

1.2 synchronized原理

• 樂(lè)觀悲觀自適應(yīng)

• 重量輕量，自適應(yīng)

• 自旋掛起等待，自適應(yīng)

• 非公平鎖

• 可重入鎖

• 不是讀寫(xiě)鎖

• 鎖升級(jí)：剛開(kāi)始使用synchronized加鎖，首先鎖會(huì)處于“偏向鎖”狀態(tài)。遇到線程之間的鎖競(jìng)爭(zhēng)，升級(jí)到“輕量級(jí)鎖“。進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)的頻次，達(dá)到一定程度之后，升級(jí)到“重量級(jí)鎖”。

• synchronized加鎖的時(shí)候，會(huì)經(jīng)歷無(wú)鎖=>偏向鎖=>輕量級(jí)鎖=>重量級(jí)鎖。出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)/競(jìng)爭(zhēng)激烈。鎖升級(jí)對(duì)當(dāng)前jvm來(lái)説不可逆。

• 偏向鎖不是真鎖，只是做個(gè)標(biāo)記，比較輕量高效。

• 鎖消除。（編譯器優(yōu)化策略）

• 鎖粗化。（編譯器優(yōu)化策略）。鎖的粒度。synchronized{}裏代碼越多，粒度越粗。把多個(gè)”細(xì)粒度“的鎖合并成”粗粒度“的鎖。

1.3 CAS

• compare and swap

• 比較內(nèi)存和cpu寄存器中的內(nèi)容.如果發(fā)現(xiàn)相同，就進(jìn)行交換（交換的是內(nèi)存和另一個(gè)寄存器的內(nèi)容）

• 比較內(nèi)存和寄存器1中的值，是否相等如果不相等，就無(wú)事發(fā)生。如果相等，就交換內(nèi)存和寄存器2的值

• 此處一般只是關(guān)心，內(nèi)存交換后的內(nèi)容。不關(guān)心寄存器2交換后的內(nèi)容。相當(dāng)於”賦值“

• 一個(gè)cpu指令就能完成。可以寫(xiě)”無(wú)鎖化編程“。

• 使用場(chǎng)景：

  • 基於CAS實(shí)現(xiàn)”原子類(lèi)“。對(duì)int/long等類(lèi)型進(jìn)行封裝，從而可以原子地完成++等操作。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)裏也有。

    package thread;
    ?
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
    ?
    public class Demo34 {// private static int count = 0;private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    ?public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread t1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 50000; i++) {count.getAndIncrement(); ?// count++
    // ? ? ? ? ? ? ?  count.incrementAndGet();  // ++count
    // ? ? ? ? ? ? ?  count.getAndDecrement();  // count--
    // ? ? ? ? ? ? ?  count.decrementAndGet();  // --count
    // ? ? ? ? ? ? ?  count.getAndAdd(10); ? ? ?  // count+= 10}});Thread t2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 50000; i++) {// count++;count.getAndIncrement();}});t1.start();t2.start();t1.join();t2.join();
    ?// 通過(guò) count.get() 拿到原子類(lèi)內(nèi)部持有的真實(shí)數(shù)據(jù).System.out.println("count = " + count.get());}
    }