1.JAVA锁有哪些种类，读写以及区别
2.Java并发编程解析 | 基于JDK源码解析Java领域中并发锁之StampedLock锁的码分设计思想与实现原理 (三)
3.通俗易懂 悲观锁、乐观锁、析读写锁可重入锁、读写自旋锁、码分偏向锁、析读写锁预约类app源码轻量/重量级锁、读写读写锁、码分各种锁及其Java实现！析读写锁
4.java中的读写非公平锁不怕有的线程一直得不到执行吗
5.带你彻底理解Java中的21种锁
6.JUC可重入读写锁ReentrantReadWriteLock的锁获取和释放流程

JAVA锁有哪些种类，以及区别

       常见的码分Java锁有下面这些：

       公平锁/非公平锁

       可重入锁

       独享锁/共享锁

       互斥锁/读写锁

       乐观锁/悲观锁

       分段锁

       偏向锁/轻量级锁/重量级锁

       自旋锁

       这些分类并不是全是指锁的状态，有的析读写锁指锁的特性，有的读写指锁的设计，下面总结的码分内容是对每个锁的名词进行一定的解释。

公平锁/非公平锁

       公平锁是析读写锁指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。

       非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。有可能，会造成优先级反转或者饥饿现象。

       对于Java ReentrantLock而言，通过构造函数指定该锁是否是公平锁，默认是非公平锁。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。

       对于Synchronized而言，也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度，所以并没有任何办法使其变成公平锁。

可重入锁

       可重入锁又名递归锁，是指在同一个线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁。说的有点抽象，下面会有一个代码的示例。

       对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁，其名字是Re entrant Lock重新进入锁。

       对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

synchronized void setA() throws Exception{

          Thread.sleep();

          setB();

       }synchronized void setB() throws Exception{

          Thread.sleep();

       }

       上面的代码就是一个可重入锁的一个特点，如果不是可重入锁的话，setB可能不会被当前线程执行，可能造成死锁。

独享锁/共享锁

       独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。

       共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

       对于Java ReentrantLock而言，其是独享锁。但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独享锁。

       读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的，读写，写读 ，写写的过程是互斥的。

       独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的，通过实现不同的金币源码方法，来实现独享或者共享。

       对于Synchronized而言，当然是独享锁。

互斥锁/读写锁

       上面讲的独享锁/共享锁就是一种广义的说法，互斥锁/读写锁就是具体的实现。

       互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock

       读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock

乐观锁/悲观锁

       乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁，而是指看待并发同步的角度。

       悲观锁认为对于同一个数据的并发操作，一定是会发生修改的，哪怕没有修改，也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作，悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。

       乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用尝试更新，不断重新的方式更新数据。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事情的。

       从上面的描述我们可以看出，悲观锁适合写操作非常多的场景，乐观锁适合读操作非常多的场景，不加锁会带来大量的性能提升。

       悲观锁在Java中的使用，就是利用各种锁。

       乐观锁在Java中的使用，是无锁编程，常常采用的是CAS算法，典型的例子就是原子类，通过CAS自旋实现原子操作的更新。

分段锁

       分段锁其实是一种锁的设计，并不是具体的一种锁，对于ConcurrentHashMap而言，其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。

       我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想，ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment，它即类似于HashMap（JDK7与JDK8中HashMap的实现）的结构，即内部拥有一个Entry数组，数组中的每个元素又是一个链表；同时又是一个ReentrantLock（Segment继承了ReentrantLock)。

       当需要put元素的时候，并不是对整个hashmap进行加锁，而是先通过hashcode来知道他要放在那一个分段中，然后对这个分段进行加锁，所以当多线程put的时候，只要不是放在一个分段中，就实现了真正的并行的插入。

       但是，在统计size的时候，可就是dopdf 源码获取hashmap全局信息的时候，就需要获取所有的分段锁才能统计。

       分段锁的设计目的是细化锁的粒度，当操作不需要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

偏向锁/轻量级锁/重量级锁

       这三种锁是指锁的状态，并且是针对Synchronized。在Java 5通过引入锁升级的机制来实现高效Synchronized。这三种锁的状态是通过对象监视器在对象头中的字段来表明的。

       偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。

       轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候，被另一个线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，提高性能。

       重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候，另一个线程虽然是自旋，但自旋不会一直持续下去，当自旋一定次数的时候，还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞，性能降低。

自旋锁

       在Java中，自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。

Java并发编程解析 | 基于JDK源码解析Java领域中并发锁之StampedLock锁的设计思想与实现原理 (三)

       在并发编程领域，核心问题涉及互斥与同步。互斥允许同一时刻仅一个线程访问共享资源，同步则指线程间通信协作。多线程并发执行历来面临两大挑战。为解决这些，设计原则强调通过消息通信而非内存共享实现进程或线程同步。

       本文探讨的关键术语包括Java语法层面实现的锁与JDK层面锁。Java领域并发问题主要通过管程解决。内置锁的粒度较大，不支持特定功能，因此JDK在内部重新设计，引入新特性，实现多种锁。基于JDK层面的锁大致分为4类。

       在Java领域，AQS同步器作为多线程并发控制的基石，包含同步状态、等待与条件队列、独占与共享模式等核心要素。JDK并发工具以AQS为基础，qquickwidget 源码实现各种同步机制。

       StampedLock（印戳锁）是基于自定义API操作的并发控制工具，改进自读写锁，特别优化读操作效率。印戳锁提供三种锁实现模式，支持分散操作热点与削峰处理。在JDK1.8中，通过队列削峰实现。

       印戳锁基本实现包括共享状态变量、等待队列、读锁与写锁核心处理逻辑。读锁视图与写锁视图操作有特定队列处理，读锁实现包含获取、释放方式，写锁实现包含释放方式。基于Lock接口的实现区分读锁与写锁。

       印戳锁本质上仍为读写锁，基于自定义封装API操作实现，不同于AQS基础同步器。在Java并发编程领域，多种实现与应用围绕线程安全，根据不同业务场景具体实现。

       Java锁实现与运用远不止于此，还包括相位器、交换器及并发容器中的分段锁。在并发编程中，锁作为实现方式之一，提供线程安全，但实际应用中锁仅为单一应用，提供并发编程思想。

       本文总结Java领域并发锁设计与实现，重点介绍JDK层面锁与印戳锁。文章观点及理解可能存在不足，欢迎指正。技术研究之路任重道远，希望每一份努力都充满价值，未来依然充满可能。

通俗易懂 悲观锁、乐观锁、可重入锁、自旋锁、偏向锁、轻量/重量级锁、读写锁、各种锁及其Java实现！

       本文旨在为Java新手提供一个易于理解的锁概念整合，消除对各种锁术语的恐惧感，并浅尝辄止地解释它们的底层实现。请注意，以下内容将仅使用HTML标签进行展示。

       Java锁有多种类型，但不必过于担心它们之间的枫叶源码区别。例如，一个锁可以是悲观锁、可重入锁、公平锁等多种属性的结合。类比于一个人的身份，一个人可以是医生、健身爱好者、游戏玩家等多种角色，并非互相排斥。

       在Java中，锁大致可以分为两类：自动加锁（如`synchronized`关键字）和显式锁（如`Lock`接口）。`synchronized`是一种自动管理锁的机制，适合日常使用，而`Lock`接口则提供更灵活的锁管理，适用于复杂场景。

       `ReentrantLock`、`ReadLock`和`WriteLock`是`Lock`接口的重要实现类，分别对应可重入锁、读锁和写锁。`ReadWriteLock`是一个工厂接口，其主要实现类`ReentrantReadWriteLock`包含了用于读和写的静态内部类，这些类都实现了`Lock`接口。

       悲观锁和乐观锁是根据对并发情况的假设来分类的。悲观锁假设每次获取数据时，其他线程可能会修改数据，因此每次获取数据时都会上锁。乐观锁则假设数据在读取时不会被修改，但在更新数据前会检查数据是否被他人修改过。

       乐观锁的基础是`CAS`（Compare-and-Swap）操作。通过`CAS`，可以实现一个乐观锁，允许多个线程同时读取数据，但只有一个线程可以成功更新数据。`CAS`操作在硬件层面实现原子性，从而达到锁的效果，但无需实际的锁操作，故被称为无锁编程。

       `自旋锁`是一种锁机制，通过无限循环（`while(true)`）来尝试获取锁，而无需阻塞等待。尽管自旋锁在某些场景下可以提高性能，但在大多数情况下，它会导致CPU资源的浪费，因此在Java中没有直接的自旋锁类。

       `synchronized`锁的升级机制从偏向锁、轻量级锁到重量级锁，这是一系列优化策略，旨在提高性能和减少锁的竞争。轻量级锁实际上是一种自旋锁，用于处理锁的竞争。

       `可重入锁`允许同一个线程多次获取同一把锁，无需阻塞。大部分Java锁都是可重入锁，包括`synchronized`关键字和`ReentrantLock`等。

       `公平锁`与`非公平锁`的概念区分了锁分配的策略，公平锁确保了线程按照申请锁的顺序获得锁，而非公平锁则允许后申请的线程在某些情况下先获取锁。

       `可中断锁`允许线程在等待锁时响应中断信号，提供了一种灵活的机制来控制线程的等待状态。

       读写锁则将锁分为读锁和写锁，允许多个线程同时读取数据，但在写操作时需要独占锁，以避免数据不一致的问题。

       通过了解这些锁类型及其特性，可以在实际开发中根据需求选择最合适的锁机制，提高程序的性能和稳定性。

java中的非公平锁不怕有的线程一直得不到执行吗

       首先来看公平锁和非公平锁，我们默认使用的锁是非公平锁，只有当我们显示设置为公平锁的情况下，才会使用公平锁，下面我们简单看一下公平锁的源码，如果等待队列中没有节点在等待，则占有锁，如果已经存在等待节点，则返回失败，由后面的程序去将此线程加入等待队列

       通过上面的代码，我们可以推断，当使用公平锁的情况下，并且同一个线程的执行时间较长时，线程内部进行了多次的锁的获取和释放，效率非常低下，可以参加Lesson8中的demo：

       demo Lesson8LockIntPerform:在使用ReentrantLock加非公平锁的情况下个线程循环下单数为：

       demo Lesson8LockIntPerform:在使用ReentrantLock加非公平锁的情况下个线程循环下单数为：

       demo Lesson8LockFairIntPerform:在使用ReentrantLock加公平锁的情况下个线程循环下单数为：

       demo Lesson8LockFairIntPerform:在使用ReentrantLock加公平锁的情况下个线程循环下单数为：

       上面的demo中，在使用公平锁的情况下性能明显降低，非公平锁的性能是公平锁性能的几十倍以上，这和公平锁每次试图占有锁时，都必须先要进等待队列，按照FIFO的顺序去获取锁，因此在我们的实验情景下，使用公平锁的线程进行了频繁切换，而频繁切换线程，性能必然会下降的厉害，这也告诫了我们在实际的开发过程中，在需要使用公平锁的情景下，务必要考虑线程的切换频率。

       接下来我们来看一下读写锁，通过看读写锁的实现源码，我们可以发现，读锁和写锁共用同一个等待队列，那么在采用非公平锁的情况下，如果读锁的线程执行时间比较长，并且读锁的并发比较高，那么写锁的线程便永远都拿不到锁，那么实际的情况会不会是这样呢？

       demo Lesson3WriteReadLock:此demo的读线程在不断的占用读锁，按照推论，写锁的线程是没有机会获取到锁的，但是实际情况是写锁的线程可以正常的获取到锁，那么是什么原因使得写锁的线程可以获取到锁的了？通过查看源代码，会发现有这样的一个方法：

       上面的方法，实现了一个新的读线程获取锁的中断，它会读取等待队列中下一个等待锁的线程，如果它是获取写锁的线程，那么此方法返回为真，调用它的程序会把这个试图获取读锁的线程加入到等待队列，从而终止了读线程一直都在占有锁的情况。

带你彻底理解Java中的种锁

       理解Java中的锁机制，从乐观到悲观，自旋到可重入，每种都有其独特之处。首先，乐观锁（如CAS）假设读多写少，读取时无需加锁，只有在写入时才会检查并可能更新数据，确保一致性。悲观锁（如synchronized和ReentrantLock）则倾向于防止单线程修改，每次读写都会锁定资源，避免并发冲突。

       自旋锁是让线程在等待锁时不断循环，直到获得。这在多核处理器环境下可能提高效率，但过长的自旋会导致资源浪费。自适应自旋进一步优化了这种策略，根据锁的持有情况动态调整等待策略。

       可重入锁（如ReentrantLock和synchronized）允许线程在持有锁的情况下再次获取，避免死锁问题。然而，不当使用可能导致死锁或异常，例如加锁不匹配释放，需注意操作顺序。

       读写锁（ReentrantReadWriteLock）区分读和写操作，提高多读场景的并发性能。公平锁与非公平锁的区别在于获取锁的顺序，公平锁按申请顺序，而非公平锁则可能导致线程饥饿。

       共享锁和独占锁是资源访问模式的描述，前者允许多线程读，后者保证互斥写。重量级锁（synchronized）与轻量级锁和偏向锁是性能优化策略，减少切换开销，但存在竞争时性能各异。

       最后，分段锁（如ConcurrentHashMap）通过分段管理，允许并发访问，而互斥锁（synchronized）和ReentrantLock确保同一时间只有一个线程访问共享资源。死锁和锁优化技术如粗化、消除则关乎并发性能和避免死锁。

JUC可重入读写锁ReentrantReadWriteLock的锁获取和释放流程

       ReentrantReadWriteLock是Java中的一种实现读写锁的机制，它支持一个线程多次获取同一锁，类似于ReentrantLock的可重入特性。这意味着，一旦一个线程拥有一个锁，它能再次获取该锁而不会阻塞其他线程。

       在ReentrantReadWriteLock的架构中，读线程与写线程的交互被严格管理。当一个线程获取了读锁，其他线程可以同时获得读锁，但无法获取写锁。当写锁被占用时，任何尝试获取写锁的线程会暂停等待，直到写锁释放。

       锁的获取与释放流程与ReentrantLock相似。线程在需要锁时尝试获取，若锁未被占用，则顺利获取；否则，线程将进入阻塞状态，直到锁被释放。

       在释放锁阶段，ReentrantReadWriteLock会根据锁的类型执行不同的策略。读锁的释放是即时的，而写锁的释放需要等待一段时间，确保在写入期间没有其他读线程尝试访问，从而提升并发性能，减少线程间的争抢。

       然而，ReentrantReadWriteLock与乐观锁和悲观锁有所区别。乐观锁在读取时不加锁，仅在写入时加锁，而悲观锁则始终在读写时加锁，以确保资源独占。这三种机制在处理共享资源并发访问时采用不同的策略。

       总结来说，ReentrantReadWriteLock是Java中一种巧妙的读写锁实现，它支持多线程同时读取共享资源且无冲突。在使用时，务必注意锁的类型，以实现有效的并发控制。

读写锁ReadWriteLock的实现原理

       理解读写锁的实现原理，首先明确几个关键概念。读写锁，顾名思义，可以同时支持读操作和写操作。读操作可以并行，而写操作则具有独占性。读写锁内部使用一个状态变量（如state）来表示锁的当前状态。

       读写锁提供了几个核心方法：getReadLockCount()、getReadHoldCount()、getWriteHoldCount()和isWriteLocked()。getReadLockCount()返回读锁的总数量，getReadHoldCount()表示当前线程持有读锁的次数，getWriteHoldCount()则为写锁的持有次数，isWriteLocked()判断当前锁是否处于写锁状态。

       实现原理源码分析：核心在于使用一个状态变量state来表示读写锁的状态。state的值可以是以下几种情况：0表示没有锁，1表示写锁，2表示读锁，3表示写锁与读锁同时存在。读锁和写锁之间存在兼容性，即写锁可以重入，读锁也同样可以重入。

       写锁的加锁操作，当尝试加锁时，检查state是否为0（无锁状态），如果是，则将state设置为1（写锁状态），并返回成功。如果state已为1或3，则说明已有写锁存在，无法再加写锁，直接返回失败。

       读锁的加锁操作，检查state是否为0（无锁状态）或2（已有读锁），如果是，则可成功加锁，将state设置为2（读锁状态），并返回成功。如果state为1（写锁状态）或3（写锁与读锁同时存在），则表示已有写锁存在，读锁无法加锁，返回失败。

       写锁与读锁的释放操作，都是将state设置回0，表示锁已经被释放。释放操作后，系统会自动检查是否有其他线程可以加锁。

       注意事项：在使用读写锁时，需要特别注意重入锁的情况。读锁和写锁都允许重入，即线程可以多次加锁，但在加锁前应先检查state，避免不必要的操作。

       总结：读写锁的实现主要通过状态变量来管理锁的状态，通过方法调用控制锁的加锁和释放。理解状态变量的含义和操作方法是关键。在实际应用中，正确使用读写锁可以显著提高并发程序的性能。

       ：深入学习Java并发编程，可以参考《Effective Java》、《Java Concurrency in Practice》等书籍，同时关注Java官方文档关于读写锁的说明。

多线程之读写锁

       读写锁是多线程编程中的重要组件，其作用在于管理并发访问资源时的读写操作。在java环境中，读写锁实现了一对互斥锁——读锁和写锁，既满足了资源的读取需求，又保证了数据在需要更改时的安全性。其核心规则是：写锁会排斥所有读写操作；读锁则仅排斥写操作，对读操作相互不产生冲突。

       想象一下，当你正在阅读一本书时，其它同时阅读同一本书的人并不会影响你的阅读，而当你想要写笔记时，就需要等待他人阅读结束。这与读写锁的工作原理类似。在读写锁中，写操作会阻止任何写和读操作，而读操作则允许其他读操作同时进行，但会阻止写操作。

       下面通过一段代码来直观展示读写锁的用法和特性。假设我们有3次写操作和2次读操作，运行代码后，可以看到写操作（如写入变量count1）会等待读操作结束（如读取变量count1），即写操作会阻断任何读写操作。而读操作（如读取变量count2）之间则可以交替进行，尽管它们都持有读锁，但它们不会阻断彼此。同时，写操作（如写入变量count2）会优先于后续的读操作（如读取变量count2）执行，表明读锁仅阻断写操作。

       综上所述，读写锁在读多写少的应用场景中，通过其特性显著提高了性能。写锁严格禁止所有读写操作，而读锁则仅阻止写操作，从而在确保数据一致性的同时，允许多个读操作并发进行。因此，对于理解读写锁的原理和应用，今天分享的内容已经提供了全面的视角，包括基本用法和互斥原则的验证。掌握读写锁的知识，对于多线程编程和资源管理来说，将是一个重要的技术工具。