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并发编程开发是目前大多数软件开发程序员都会用到的一个编程开发技术，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，并发编程开发锁的类型与应用分析。

什么是Lock

锁是一种工具，用于控制对共享资源的访问。

Lock和synchronized作用相同，都可以实现线程安全的目的。

Lock不会像synchronized一样在异常时自动释放锁。

Lock锁的是锁对象本身

synchronized的不足之处

效率低：锁的释放情况少、试图获得锁时不能设定超时、不能中断一个正在试图获得锁的线程

不够灵活(读写锁更灵活)：加锁和释放的时机单一，每个锁仅有单一的条件(某个对象)，可能是不够的

无法知道是否成功获取到锁

lock()、tryLock()、tryLock(longtime,TimeUnitunit)和lockInterruptibly()

lock()方法不能被中断，这会带来很大的隐患：一旦陷入死锁，lock()就会陷入永久等待。

tryLock()用来尝试获取锁，如果当前锁没有被其他线程占用，便会获取成功，则返回true，否则返回false，代表获取锁失败(该方法会立即返回，即便在拿不到锁时不会一直在那等待获取锁)

tryLock(longtime,TimeUnitunit)：超时就放弃获取锁

lockInterruptibly()：相当于tryLock(longtime,TimeUnitunit)把超时时间设置为无限。在等待锁的过程中，线程可以被中断。

lockInterruptibly()和tryLock(time,unit)都拥有接收中断信号的能力，只是lockInterruptibly()是特殊的tryLock(time,unit)，它的超时时间是无限大的，或者说它是具有被中断能力的tryLock();

注意点：不论是Lock还是synchronized，两者的可见性要求，如果下一个线程没有尝试获取锁，那么该线程是不能够看到前一个线程释放锁之前的操作的，也就是说下一个线程想要看到前一个线程释放锁之前的操作时，就必须先要获取这把锁，否则下一个线程得到的数据可能不是新的。

乐观锁和悲观锁

乐观锁也成为非互斥同步锁，悲观锁也称为互斥同步锁。

互斥同步锁的劣势：

堵塞和唤醒带来的性能劣势。悲观锁，当它锁住之后，便是独占的，其他线程想要获取该资源，就必须等待。

永久堵塞：如果持有锁的线程被永久堵塞，比如遇到了无限循环、死锁等活跃性问题，那么等待该线程释放锁的那几个线程将无法得到执行。

两者的区别在于是否需要先拿到锁，再去操作。

悲观锁：悲观锁为了结果的正确性，会在每次获取并修改数据时，把数据锁住，让别人无法访问该数据，这样可以确保数据内容万无一失。synchronized和Lock相关类就是悲观锁的实现。

乐观锁：认为自己在处理操作的时候不会有其他线程来干扰，所以不会锁住被操作对象。如果数据和一开始拿到的数据不一样，说明有其他线程在这段时间内改过数据，则直接放弃、报错、重试等策略。乐观锁的实现一般都是利用CAS算法来实现的。例子是原子类、并发容器等。

Git就是乐观锁的例子，当我们往远端仓库push的时候，git会检查远端仓库的版本是不是于我们现在的版本，如果远程仓库的版本号和本地的不一样，就表示有其他人修改了远端代码了，就无法成功提交;如果远端和本地版本号一致，就可以顺利提交版本到远程仓库。

开销对比：

悲观锁的原始开销要高于乐观锁，但是特点是一劳永逸，临界区(每个进程中，访问临界资源的那段代码，临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源)持锁时间就算越来越差，也不会对互斥锁的开销造成影响，因为开销是固定的。所以比较适合于并发写入多的场景。

乐观锁刚开始的开销比悲观锁小，但是如果自旋的时间过长或者不停重试，那么消耗的资源也会越来越多。适合并发写入少，大部分是读取的场景。

可重入锁和非可重入锁(ReentrantLock)

什么是可重入?

再次去申请这个锁的时候，无需提前释放掉我这把锁，而是可以直接继续使用这把锁。

好处是避免死锁

公平锁和非公平锁

公平指的是按照线程请求的顺序，来分配锁;非公平指的是，不完全按照请求的顺序，在一定情况下，可以插队。

设计的初衷：避免线程从堵塞到唤醒期间带来的空档期，提高系统的吞吐量。

ReentrantLock默认就是不公平锁。

针对tryLock()方法，它是不遵守设定的公平的规则，即非公平

例如，当有线程执行tryLock()的时候，一旦有线程释放了锁，那么这个正在tryLock的线程就能获取到锁，即使在它之前已经有其他的线程在等待队列里了。

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