理解这些常见锁策略，恭喜你，又进阶了~

分手后的思念是犯贱 2024-04-06 11:37 66阅读 0赞

**目录**

一、常见锁策略

1.1乐观锁 and 悲观锁

1.2读写锁 and 普通互斥锁

1.3重量级锁 and 轻量级锁

1.4自旋锁 and 挂起等待锁

1.5公平锁 and 非公平锁

1.6可重入锁 and 不可重入锁

1.7信号量Semaphore

二、相关经典面试题

2.1你是怎么理解乐观锁和悲观锁的，具体怎么实现呢？

2.2介绍一下读写锁？

2.3什么是自旋锁，为什么要使用自旋锁策略呢？

2.4synchronized 是可重入锁么？

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## 一、常见锁策略 ##

### 1.1乐观锁 and 悲观锁 ###

> 乐观锁：

总是假设数据大多数情况下不会发生冲突，只有当数据正式提交更新的时候，若发现了数据冲突，才会进行将冲突的信息反馈给用户，让用户决定如何去解决；**总的来说：乐观就是指锁冲突的概率不高，因此做的工作就可以简单一些，因此性能也比较高，但往往不能处理到所有问题，需要一定的系统复杂度**

*举个栗子（乐观）：临近考试，我就比较淡定，对于有些题我就觉得，上课既然讲的也很少，因该也就很少考，所以就不去复习这些题了；另一方面，我对自己平时的学习很自信，因此，也就没有必要去复习了；*

**使用场景：适用于读操作多，写操作少的场景.**

> 悲观锁：

总是假设最坏的情况，觉得数据大多数情况下都会发生冲突，所以再每次拿数据的时候都会给数据上锁，这样就算别人想拿到这个数据，也需要阻塞等待直到解锁；**总的来说：预测锁冲突的概率较高，因此做的工作就要复杂一些，因此性能不高，但比较安全，synchronized就是一个典型的悲观锁；**

*举个栗子（悲观）：临近考试，我就比较慌，总感觉什么题都会考到，让我辗转难眠，于是我就多去复习，什么都想复习一下，总担心哪里复习不到；*

**使用场景：适用于读操作少，写操作多的场景.**

### 1.2读写锁 and 普通互斥锁 ###

> 读写锁：

咱们清楚的一点是：读锁于读锁之间，不会产生竞争，写锁和写锁以及读锁和写锁之间，存在竞争，因此，读写锁分为两种，一种是写锁（只能有一个线程拥有），一种是读锁（可以有多个线程拥有），这是为了在执行读写操作的时候要额外表明读写意图，读者与读者之间并不互斥，而写者要求于任何人互斥；

于是读写锁相比于普通互斥锁就少了很多竞争；那什么是普通互斥锁呢？往下看！

> 普通互斥所：

这就不同于读写锁有那么多要求，普通互斥锁就如同synchronized的一样，当两个线程竞争同一把锁，就会阻塞等待；

### 1.3重量级锁 and 轻量级锁 ###

> 重量级锁：

加锁的开销比较大，为什么呢？，大量的内核态用户态的切换，很容易引发线程调度，因此开销是比较大的；

> 轻量级锁：

加锁机制尽可能不通过系统调度来进行用户态和内核态的切换，而是尽量在用户态完成，实在不行，再切换；也就是说，可以说是典型的纯用户态的加锁逻辑，开销较小；

> 思考：synchronized刚开始是一个轻量级锁，但是一旦所冲突比较严重时，就变成了重量级锁；

### 1.4自旋锁 and 挂起等待锁 ###

> 自旋锁：

是一个典型的轻量级锁，可以简单的理解为“忙等”，消耗大量的CPU反复询问当前锁是否就绪；（只要拿不到锁，就死等）；缺点很明显，就是消耗大量的CPU资源，做无用功；优点是可以第一时间拿到锁；

> 挂起等待锁：

是一个典型的重量极锁，可以简单的理解为“不忙等”，进入等待状态时，让出CPU资源，使其可以进行一些其他有意义的事情；优点很明显，合理利用CPU资源提高效率；缺点就是可能不那么及时拿到锁；

*举个栗子：想象这样一个场景，挂起等待锁和自旋锁同时追一个妹子；*

*挂起等待锁：这个妹子给他说，这阵子我有点忙，过一段时间咱们再一起去看电影；挂起等待锁就很好的利用在这段时间里努力学习提升自己，然后当妹子给他打电话的时候，他还在废寝忘食的学，以至于忘记接电话，那这个妹子可能就要跑路喽~*

*自旋锁：整天死皮赖脸的给这个妹子发消息，早安晚安...经常打电话，这个女生就像被监视了一样，无论发生什么情况，这个自旋锁肯定能第一时间知道；*

### 1.5公平锁 and 非公平锁 ###

> 公平锁：

锁获得的顺序与线程方法先后顺序保持一致，优点便是执行的时候，顺序是可知的；

> 非公平锁：

锁的获取顺序与线程方法的先后顺序无关，优点就是性能很高；

**注意：再没有任何额外限制的时候，锁就是非公平的，若要公平，需要额外提供数据结构，记录线程的先后顺序，公平锁与非公平锁之间也没有好坏之分，具体看应用场景；synchronized就是非公平锁；**

### 1.6可重入锁 and 不可重入锁 ###

简单来说：

可重入锁：同一个线程针对同一把锁，连续加锁两次，不会死锁；

不可重入锁：同一个线程针对同一把锁，连续加锁两次，会死锁；

> 这个之前博主专门写过文章，可以来看看~
> 
> [http://t.csdn.cn/PjjkZ][http_t.csdn.cn_PjjkZ]

### 1.7信号量Semaphore ###

信号量本身是一个计数器，表示可用资源数，当计数器器为0的时候，再申请资源，就会产生阻塞，直到有线程释放资源为止；另外，锁可以视为一个特殊的信号量（可用资源数为1），信号量可以视为一个更广义的锁；

基本操作有两个：（注意：P，V为荷兰语缩写）

P操作（**acquire()** 方法）：申请一个资源，可用资源 - 1；

V操作（**release()** 方法）：释放一个资源，可用资源 + 1；

Semaphore semaphore = new Semaphore(//初始资源数(阈值))

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## 二、相关经典面试题 ##

### 2.1你是怎么理解乐观锁和悲观锁的，具体怎么实现呢？ ###

怎么理解乐观锁和悲观锁，上面的概念已经很清楚了，这里提一下具体实现是什么：

悲观锁的实现就是先加锁(比如借助操作系统提供的 mutex), 获取到锁再操作数据. 获取不到锁就 等待.

乐观锁的实现可以引入一个版本号. 借助版本号识别出当前的数据访问是否冲突.

### 2.2介绍一下读写锁？ ###

具体介绍，上面已经很清楚了，忘了的话，记得往上翻翻；

### 2.3什么是自旋锁，为什么要使用自旋锁策略呢？ ###

问道为什么要使用自旋策略，实际上就是再问你，自旋锁的优点是什么，最好把缺点也说一下，面试官一天要面试很多人，而面试官实际上和你是站在一方的，就是一个让你展现自我的地方，所以，面试官自然是希望多说点你了解的

### 2.4synchronized 是可重入锁么？ ###

是可重入锁，是通过一个计数器来记录持有锁的线程的身份，发现锁是当前锁，计数器直接++；具体可以看一下博主整理出的这篇文章：[http://t.csdn.cn/93QQI][http_t.csdn.cn_93QQI]

上面这条链接详细的介绍了可重入锁的底层逻辑

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![789ca2af298a4230b114977603a99b72.gif][]

[http_t.csdn.cn_PjjkZ]: http://t.csdn.cn/PjjkZ
[http_t.csdn.cn_93QQI]: http://t.csdn.cn/93QQI
[789ca2af298a4230b114977603a99b72.gif]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/06/b854d681492145de8f19297076957c30.gif

理解这些常见锁策略，恭喜你，又进阶了~

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