Java“鎖”記
內建鎖其實是相對顯示鎖來說的，說白了內建鎖就是synchronized
所代表Java原生鎖機制，Jdk5.0之後又引入了Lock
及其子類ReentrantLock
這樣一種新的鎖機制。從加鎖和記憶體語義上二者一樣，只不過後者添加了一些其他功能，可以實現諸如輪詢鎖、超時鎖和中斷鎖的功能。
public interface Lock {
void lock();
void lockInterruptibly() throw InterruptedException;
boolean tryLock();
boolean tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
throw InterruptedException;
void unlock();
Condition newCondition();
}
如果內建鎖是一個Lock
的話，它只有lock()
和unlock()
方法。從鎖的基本屬性上說，內建鎖和顯示鎖都是可重入的，內建鎖是非公平的，顯示鎖還可以設定為公平的。
tryLock
和lock
的區別是前者獲得鎖返回true，獲取不到返回false，都是立馬返回，而後者如果獲取不到將會阻塞到那裡。
另外由於內建鎖是自動釋放，而顯示鎖必須手動釋放，這就形成了顯示鎖的呼叫模式如下面這樣：
Lock lock = ...;
lock.lock();
try {
// 邏輯
} finally {
lock.unlock();
}
也就是鎖的釋放必須放在finally中，確保鎖可以釋放。
從ReentrantLock
衍生出來一個ReentrantReadWriteLock
，為啥要有讀寫鎖呢？其實是基於這樣的原則，讀寫和寫寫是會引起執行緒安全問題的，所以都需要同步，前者是因為可見性，後者是因為一致性，但是讀讀是不需要同步的，所以講讀寫拆分開來以提高效能。這就好比原來大家都排一個隊，現在拆成兩個隊，自然排隊等待的時間就短了。
閉鎖
閉鎖就像一個門，等待一個“事件”開門（結束狀態），在開門之前不允許任何人（執行緒）通過，在此之前大家只能在城門前面等待。只不過城門可以重複的開閉，閉鎖只是一次性的。
具體到Java中，閉鎖的實現就是CountDownLatch
，它可以用來實現等待某種條件滿足後才把執行緒放行的功能，比如資源就緒、服務啟動、某個操作執行等等。
訊號量
訊號量是用來控制同時訪問某個資源的特定數量，或者同時執行某個操作的數量，有點像地鐵中的限流。
從某種程度上講，鎖有點像一個二值的訊號量，也就是初始值為1的訊號量，不同之處是鎖是可重入的，訊號量不可。
柵欄
柵欄和閉鎖類似，它也能阻塞一組執行緒直到某個事件發生。區別在於柵欄要求執行緒都到達柵欄位置，才能繼續執行，即所謂的閉鎖等待的是事件，柵欄等待的是執行緒。如果對比現實中的例子，閉鎖猶如大家去登山，商議好早晨8點出發，無論人齊不齊，到8點大家就出發，而柵欄就類似於大家登一段就在一個歇息點等一等人，等人齊再往上登。
原子變數
原子變數實際上是一種樂觀鎖技術，即利用衝突檢測來判斷是否有來自其他執行緒的干擾，當進行修改操作時，先把變數的當前值current取出來，然後用一個原子的比較交換操作（CAS）對變數進行修改。有兩種情況：如果變數的當前值還等於current說明這中間沒有執行緒修改變數，修改變數值為新值；如果當前值不等於current了，說明中間有執行緒修改變數，重試。
以一個典型的count++為例，大家知道++這種操作實際上包括三步：
- 獲取count當前值current
- 當前值加一newvalue
- 將newvalue賦值給count
如果兩個執行緒同時修改count的值，假如兩個執行緒的時序如下：
=====1===========+1================= =========1===========+1=============
假設count的當前值為1，兩個執行緒分別進行了++的操作，最後的值為2，第一個++操作被“覆蓋”了。如果把上面2、3步換成一個CAS操作就不會發生上面的情況了，因為執行第二次操作時會拿count的舊值1和新值2對比，一對比發現不一樣，說明其他執行緒修改了變數，這時候第二個執行緒會進入下一次的CAS操作，重新獲取count值2，比較當前值2等於原來的值，修改為新值3。
原子變數作為一種非阻塞的鎖技術，適用在讀操作比較多、競爭不那麼激烈的場景，這適用於大部分的業務場景。但同時原子變數也有其侷限，原子鎖只能保證單一變數的執行緒安全。