併發程式設計3 鎖
java鎖
1.樂觀鎖
樂觀鎖是一種思想，認為讀多寫少，遇到併發修改的可能性低。每次修改資料之前都認為別人不會修改所以不用上鎖，但是在修改值後會比較修改前和修改後的版本號。如果版本號一致則認為更新有效，如果版本號發生了改變則認為更新無效。java中的樂觀鎖基本都是通過CAS操作實現的。CAS是一種原子操作。
2.悲觀鎖
悲觀鎖恰恰與樂觀鎖相反，認為讀少寫多，遇到併發修改的可能性高。每次讀寫資料前線對資料上鎖，這樣別人就不能對資料進行操作指導自己完成修改後釋放鎖。java中的悲觀鎖通過Synchronized實現。AQS框架下會先嚐試樂觀鎖更新，樂觀鎖失敗後會轉為悲觀鎖。
3.自旋鎖
4.synchronized同步鎖
synchronized的作用範圍：
1.作用於非靜態方法時，鎖住的是物件的例項（this）.
2.作用於靜態方法時，鎖住的是Class例項。因為Class相關資料儲存在永久代/元空間（metaspace），是全域性共享的。所以此時是一個全域性鎖。
3.synchronized鎖住物件例項時，鎖住了所有的以該物件為鎖的程式碼塊。同理sunchronized鎖住的是Class例項時鎖住的也是所有以Class例項為鎖的程式碼塊。
synchronized核心元件：
1. Wait Set： 那些呼叫wait方法的被阻塞的執行緒放在這裡。
2.Contention List：競爭佇列，所有請求所的執行緒首先被放在這個競爭佇列中。
3.Entry List：Contention List中有資格成為候選資源的執行緒被移動到Entry List中。
4.OnDeck：任意時刻，最多隻有一個執行緒正在競爭鎖資源，該執行緒被稱為OnDeck。
5.Owner：當前已經獲取到鎖資源的執行緒稱為Owner。
6.!Owner：當前釋放鎖的執行緒。
synchronized實現：
1.JVM每次從佇列的尾部取出一個數據用於競爭鎖的候選者（OnDeck）,但是在併發情況下，ContentionList會被大量的併發執行緒進行CAS訪問。為了降低對尾部元素的競爭，JVM會將一部分執行緒移動到EntryList中作為候選競爭執行緒。
2.Owner執行緒在unlock時，將ContentionList中的部分執行緒遷移到EntryList中，並指定EntryList中的某個執行緒為OnDeck執行緒（一般就是第一個進入進入集合的執行緒）。
3.Owner執行緒並不直接把鎖傳遞給OnDeck執行緒，而是吧鎖競爭的權利交給OnDeck，OnDeck需要重新競爭鎖。這樣雖然犧牲了一些公平性，但是可以極大的提升系統的吞吐量，在JVM中，也把這種選擇行為稱為“競爭切換”。
4.OnDeck執行緒在獲取到鎖後稱為新的Owner，而沒有獲取到資源的執行緒任然留在EntryList中。如果Owner被wait阻塞則轉移到WaitSet佇列中，直到某個時刻被notify或者notifyAll喚醒會重新進入到EntryList中等待稱為OnDeck。
5.處理ContentionList、EntryList、WaitSet中的執行緒都處於阻塞狀態，該阻塞是由作業系統來完成的。
6.synchronized是非公平鎖。synchronized線上程進入ContentionList時，等待的執行緒會先嚐試自選獲取鎖，如果自選沒有獲取到鎖則進入ContentionList。這明顯對已經進入佇列的執行緒是不公平的，還有一個不公平的事情就是自選獲取鎖的時候還有可能直接搶佔OnDeck執行緒的鎖資源。
7.每個物件都有個monitor物件，加鎖就是在競爭monitor物件。程式碼塊加鎖是在前後分別加上monitorenter和monitorexit指令來實現的，方法加鎖是通過一個標記為來判斷的。
8.synchronized是一個重量級操作，需要呼叫作業系統相關介面，效能是低效的，有可能給執行緒加鎖消耗的時間比有效的操作的時間更長。
9.java1.6對synchronized進行了很多的優化，有適應自旋、鎖消除、鎖粗化、輕量級鎖向偏向鎖等，效率有了本質上的提高。在java1.7/1.8中都對該關鍵字的實現機制做了優化，引入了偏向鎖和輕量級鎖。都是在物件的頭中有標記位置。不需要經過作業系統加鎖。
10鎖可從偏向鎖升級到輕量級鎖再升級到重量級鎖。這種升級的過程叫做鎖膨脹。
11.jdk1.6中預設開啟偏向鎖和輕量級鎖，可以通過-XX:UseBiasedLocking來禁用偏向鎖。
ReentrantLock實現：
public class ReentrantLockTest
{
private static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
public static void main(String[] args) {
lock.lock();
System.out.println("========");
lock.unlock();
}
}
Condition類和Object類鎖方法的區別：
1.Condition.await和Object物件的wait方法等效。
2.Condition.signal方法和Object物件的notify方法等效。
3.Condition.signalAll方法和Object物件的notifyAll方法等效。
4.ReentrantLock類可以喚醒指定條件的執行緒，而Object物件的喚醒是隨機的。
tryLock和lock和lockInterruptibly的區別：
1.tryLock能獲得鎖就返回true，不能返回就立即返回false，tryLock（long timeout,TimeUnit unit）可以增加時間限制,如果超過該時間段還沒有獲得鎖，返回false。
2.lock能獲得鎖就返回true，不能的話阻塞等待
3.lock和lockInterruptibly，如果兩個想成分別執行這兩個方法，但此時中斷這兩個執行緒，lock不會跑出異常，而lockInterruptibly會丟擲異常。