一文徹底搞懂面試中常問的各種 “鎖”
前言
鎖，顧名思義就是鎖住一些資源，當只有我們拿到鑰匙的時候，才能操作鎖住的資源。在我們的Java，資料庫，還有一些分散式的環境中，總是充斥著各種各樣的鎖讓人頭疼，例如“公平鎖”、“自旋鎖”、“讀寫鎖”、“分散式鎖”等等。
其實真實的情況是，鎖並沒有那麼多，很多概念只是從不同的功能特性，設計，以及鎖的狀態這些不同的側重點來說明的，因此我們可以根據不同的分類來搞明白為什麼會有這些“鎖”？坐穩扶好了，準備開車。
正文
“公平鎖”與“非公平鎖”
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公平鎖:指執行緒在等待獲取同一個鎖的時候，是嚴格按照申請鎖的時間順序來進行的，這就意味著在程式正常運作的時候，不會有執行緒執行不到，而被“餓死”，但是也需要額外的機制來維護這種順序，所以效率相對於非公平鎖會差點。
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非公平鎖：概念跟“公平鎖”恰恰相反，隨機執行緒獲取鎖，相率相對高 。
new ReentrantLock(); //預設非公平鎖
new ReentrantLock(true); //公平鎖
“重入鎖(遞迴鎖)”與“不可重入鎖（自旋鎖）”
這裡要注意了，重入/遞迴，不可重入/自旋，雖然名字不同，但是確實是同一種鎖，只是從鎖的表現跟實現方式的角度來命名而已。
重入鎖：當一個執行緒獲取了A鎖以後，若後續方法執行被A鎖鎖住的話，當前執行緒也是可以直接進入的。
public class Demo {
private Lock lockA;
public Demo(Lock Lock) {
this.lockA = lock;
}
public void methodA() {
lockA.lock();
methodB();
lockA.unlock();
}
public void methodB() {
lockA.lock();
//dosm
lockA.unlock();
}
}
當我們執行methodA()的時候，執行緒獲取了lockA，然後呼叫methodB()的時候發現也需要lockA，由於這是一個可重入鎖，所以當前執行緒也是可以直接進入的。在java中，synchronized跟ReetrantLock都是可重入鎖。
不可重入鎖：以上面的程式碼例項來說明，就是methodA進入methodB的時候不能直接獲取鎖，必須先呼叫unLock釋放鎖。才能執行下去，那實現不可重入鎖有什麼方式呢？那就是自旋，所以會有一個小名叫做自旋鎖。
public class SpinLock {
private AtomicReference<Thread> sign =new AtomicReference<>();
public void lock(){
Thread current = Thread.currentThread();
while(!sign .compareAndSet(null, current)){
}
}
public void unlock (){
Thread current = Thread.currentThread();
sign .compareAndSet(current, null);
}
}
“悲觀鎖”與“樂觀鎖”
這兩種鎖呢，其實是一個很巨集觀的分類，它不是一種具體的鎖，而是泛指看待併發的程度。
悲觀鎖：有一個“悲觀”的心態，既每次取資料的時候，都會認為該資料會被修改，所以必須加一把鎖才安心。
樂觀鎖：樂觀的孩子，認為同一個資料不會發生併發操作的行為，所以取的時候不會加鎖，只有在更新的時候，會通過例如版本號之類的來判斷是否資料被修改了。
Java中各種鎖其實都是悲觀鎖的實現，既操作的 資料 的都會被獲取鎖的執行緒鎖住，而樂觀鎖的話，一般是通過cas（compare and swap）的思想來實現，例如一些原子類AtomicInteger使用自旋來原子更新。
“共享鎖”與“排他鎖”
這兩種鎖的概念比較多的出現在資料庫的事務當中。
共享鎖：也稱讀鎖或S鎖。如果事務對資料A加上共享鎖後，則其他事務只能對A再加共享鎖，不能加排它鎖。獲准共享鎖的事務只能讀資料，不能修改資料。在java中的ReetrantReadWriteLock()也是如此。
排它鎖：也稱獨佔鎖、寫鎖或X鎖。如果事務對資料A加上排它鎖後，則其他事務不能再對A加任何型別的鎖。獲得排它鎖的事務即能讀資料又能修改資料。
分散式鎖
我們上面聊的這些鎖，都是在 單個程式 上面的不同執行緒之間來實現的，那麼當我們的 不同程式 需要去競爭同一塊資源的時候，這就需要分散式鎖了，我們可以通過redis、zookeeper等中介軟體來實現分散式鎖。
對於鎖來說，其實還有偏向鎖，輕量級鎖等，但是這裡涉及到的內容就比較多，這裡就不在展開篇幅介紹了，有興趣的同學可自行研究，如果你能搞懂上面介紹的這些鎖，那基本上在絕大部分的公司關於“鎖”的問題都可以迎刃而解。
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