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来源：一网打尽MySQL各种锁
简历上写的‘精通Java并发’是吧？行，那咱们聊聊。synchronized和ReentrantLock哪个性能好？为什么？synchronized是公平锁还是非公平锁？Java里怎么实现乐观锁和悲观锁？CAS原理是啥？ABA问题又是什么？怎么解决？CountDownLatch和CyclicBarrier有啥区别？最后，synchronized底层那个锁升级过程，偏向锁、轻量级锁、重量级锁，它们仨是为了解决啥问题？又是怎么一步步转换的？来，说说你的理解。
怎么样？是不是感觉灵魂都快被问出窍了，当场就想打开招聘软件更新一下简历？哈哈，别紧张！
这些玩意儿，说白了就是Java世界里的一帮‘保安’，专门负责维持多线程抢东西时候的秩序。今天，咱不搞那些虚头巴脑的定义，就用大白话，把这帮‘保安’的脾气、性格、还有他们内部的“晋升机制”，给你扒个底朝天！
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首先，咱们得搞明白两种最基本的‘世界观’：悲观锁和乐观锁。
这一组锁是根据对并发冲突的假设不同进行区分的。要搞清楚这两个锁，你就记住一个场景，上厕所就够了。
悲观锁这哥们儿，纯纯一个‘被迫害妄想症’患者。它的座右铭是：‘总有刁民想害朕！’。所以它在干任何事之前，都必须先把门锁死。比如去上厕所，它不仅要锁门，还得在门外挂个‘正在使用，请勿打扰’的牌子。Java里咱们最熟悉的synchronized和ReentrantLock就是这种性格，只要一个线程抢到了，别的线程就只能在外面憋着。这种锁，用在像秒杀减库存这种‘兵家必争之地’就特别合适，虽然有点笨重，但胜在绝对安全。
那乐观锁呢？正好相反，是个‘傻白甜’，心特别大。它觉得世界如此美好，大家都会谦让。它去上厕所，门都不锁，直接就进去了。等办完事出来的时候，它会检查一下：‘哎，我进来时放这儿的纸巾，还是原来那个牌子吗？’。如果还是，说明没人来过，万事大吉。如果被人换了，说明中间有人来过，那它这次就算白上了，得重新再来一次。这个‘检查并替换’的动作，在Java里就叫CAS（Compare-And-Swap）。咱们常用的AtomicInteger这些原子类，就是靠这手绝活。它特别适合更新帖子阅读数这种竞争不激烈的场景，性能起飞。不过它有个坑，就是经典的ABA问题。啥意思呢？就是你女朋友跟你分手了，她又找了个新男友，然后又分手了，最后又回来找你复合。你一看，哎，还是那个她，但中间发生过啥，你还真不知道。想解决也简单，加个版本号就行，AtomicStampedReference就是干这个的。
好，搞懂了这两种哲学，咱们再来聊聊下一组：公平锁和非公平锁
这一组锁就是根据线程排队的规矩来区分的。公平锁就像银行叫排号，讲究一个先来后到。非公平锁就像路边招手打车，谁快谁上。
详细来说，公平锁，就跟去银行办业务一样，老老实实取号，谁先来谁先办，讲究一个‘武德’。好处是童叟无欺，每个线程都有出头之日。但是坏处也很明显，一老太太办理业务又慢又麻烦，其他人也只能在他之后乖乖等着。这队伍不长才怪。常用的ReentrantLock可以添加一个布尔型的参数，True就表示是采用公平锁。
非公平锁呢，就‘不讲武德’了。就像路边打车，才不管其他人排不排队，谁动作快，抢到了车，谁就上。这样做的好处非常明显，相比于公平锁，省去了叫号、线程唤醒的麻烦，整个系统的吞吐量一下子就上去了！而锁的最大敌人，就是吞吐量。所以ReentrantLock默认就是这种‘不讲武德’的非公平锁，而老大哥synchronized更是个彻头彻尾的‘非公平主义者’。所以记住，除非你的业务有严格的先后顺序要求，否则，就用默认的非公平锁，因为它更快！
接下来，就轮到下一组容易让人看不懂的锁：排他锁和共享锁。”
他们的核心区别，就是是否允许有线程并发。
排他锁，顾名思义，就是‘排斥他人’，非常霸道。它就像KTV里的豪华包间，你一个人进去了，不管你是想在里面唱歌、跳舞还是睡觉，反正门一锁，谁也别想再进来。在系统当中这就是独占锁，一个线程把资源占住了，其他读、写操作全都被排斥，都只能乖乖等着。synchronized和ReentrantLock都是这种锁。
但有时候我们不需要这么霸道。比如大家一起看报纸，这就是一种不影响报纸内容的读操作，那来多少人一起看都无所谓。这就是共享锁，也叫读锁。一个线程占住了读锁，其他线程也可以同样拿到读锁，这就是读读并发。但如果这时候，有个人想在报纸上涂鸦，这就成了改变报纸内容的写操作，那对不起，他必须等所有看书的人都走了才行，而且他涂鸦的时候，谁都不能看。
Java里的要实现共享锁很容易，可以用ReentrantReadWriteLock这么一个强大的工具，它里面就同时维护着一个读锁（共享）和一个写锁（排他）。在读多写少的场景下，更多使用读锁能让并发性能原地起飞，这对于性能调优非常重要！
接下来还有一个面试中经常会问的锁：可重入锁。表示同一个线程是否可以重复持有自己的锁。
这个非常重要，因为Java中天天用的Reentrant，其实就是可重入的意思。啥叫可重入？就是你拿着你家钥匙打开大门进屋了，然后发现你的卧室门也需要同一把钥匙开。这时候你不需要再跑出去开门，可以直接用手里的钥匙去开卧室门。一个线程拿到了锁之后，可以反复地进入这个锁保护的代码块，而不会被自己锁住。synchronized和ReentrantLock都是可重入的，它们内部有个计数器，你每进一层就+1，出层就-1，直到计数器变成0，才算真正把锁还回去了。要是锁是不可重入的，那你进了大门，想再开卧室门的时候，发现钥匙已经被‘大门锁’占用了，结果自己把自己锁死在客厅，这就搞笑了。
最后，就是面试的王炸，synchronized内部那套骚气的锁升级机制。
JVM为了让synchronized这个‘亲儿子’跑得更快，给它设计了一套从低到高的‘保安’等级，根据资源的竞争激烈程度不同，实现了强大的自动升级功能。还是以上厕所的故事为例。
- “偏向锁：一开始，这个厕所就你一个人用，你就是VIP。于是你在门上贴了个条‘老王专用’。以后你每次来，一看是你的专属坑位，连门都不用锁，直接进，开销几乎为零。这就是‘偏向’你。”
- “轻量级锁：好景不长，有一天你正在里面，外面来了个老李。老李一看门关着，但他觉得你可能马上就出来，于是他没有去排队叫号，而是在门口来回踱步、玩手机，嘴里还念叨着‘快点啊快点啊’。这个‘踱步玩手机’的动作，就叫‘自旋’。如果他踱步这会儿你正好出来了，他就能立刻进去，避免了去服务台排大队的麻烦。这就是轻量级锁，用自旋代替阻塞，提升效率。”
- “重量级锁：结果你今天吃坏了肚子，半天没出来。门口除了老李，又来了老张、老赵、老孙……一堆人都在门口‘自旋’，场面一度非常混乱。这时候，厕所管理员看不下去了，拿着大喇叭和花名册就来了：‘都别挤了！都到我这儿登记！我叫到谁的名字谁再进去！’。于是，所有人都被安排得明明白白，进入了正式的等待队列。这就是重量级锁。这里的管理员就是操作系统。为什么叫重量呢？因为这种方式虽然能管住所有人，但需要管理员频繁的亲自出动整理队伍，对于操作系统就增加了线程上下文切换的性能消耗，很重，很消耗性能。”
所以，synchronized就是这么个能屈能伸的家伙，从偏向锁到轻量级锁再到重量级锁，它会根据竞争的激烈程度，自动选择最合适的‘安保级别’。”而且Java为了提升synchronized的性能，其实自己也在不断优化。从JDK17开始，就默认取消了偏向锁，锁升级更顺滑。
(结尾 - 升华)
“好了，聊到这儿，咱们收个尾。”
“其实，搞懂Java这些锁，真正拉开差距的，不是让你去背诵“锁的八股文”，那只是初级程序员的“肌肉记忆”。”
“真正的高手，是能在错综复杂的场景里，懂得如何去比较、衡量、与取舍。他们能告诉你，在这个场景下，为什么synchronized比ReentrantLock更合适；在下一个并发场景，又为什么果断要用ReadWriteLock。”
“他们知道，工程的世界里没有最好的锁，只有最合适的场景。”
这其实跟人生一样，从来不存在最好的工作，只有最合适的职业。
“现在，你悟了吗？”