背景 有人對Java主流鎖做了下麵全面的梳理。梳理的確實挺好的。但是我看到這張圖，第一個感覺是：記不住。 因為分了太多類，彼此之間沒有什麼聯繫。做PPT可以。如果聊天或者面試，不用紙筆的情況下，就不太好描述了。也不利於對原理和應用的理解。 基於上述的考慮，我就自己系統的梳理一下鎖，希望可以有助於大家 ...
背景
有人對Java主流鎖做了下麵全面的梳理。梳理的確實挺好的。但是我看到這張圖，第一個感覺是：記不住。
因為分了太多類，彼此之間沒有什麼聯繫。做PPT可以。如果聊天或者面試，不用紙筆的情況下，就不太好描述了。也不利於對原理和應用的理解。
基於上述的考慮，我就自己系統的梳理一下鎖，希望可以有助於大家理解和記憶，以至於最後在工作中得到很好的應用。
先說線程鎖再說分散式鎖。
線程鎖
概述
這裡說的線程鎖是Java線程鎖，從原理上各個語言應該都比較相似。有很多維度的劃分方式，我比較建議的是從大面上分為樂觀鎖和悲觀鎖。
樂觀鎖主要是自旋+CAS的方式，比如JUC(java.util.concurrent包)的原子類。
悲觀鎖主要用synchronized關鍵字的隱式鎖和基於AQS的顯示鎖。
上面三段總結如下：
悲觀鎖的實現原理
1>synchronized關鍵字
隨著java版本升級，synchronized關鍵字雖然是用C++寫的，但是原理和JCU包的ReentrantLock很相似。synchronized關鍵字有4種鎖狀態：無鎖、偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖。無鎖類似於ReentrantLock的交替執行，沒有併發，就不涉及鎖；偏向鎖類似於ReentrantLock的可重入的概念，使得已經獲取到鎖的線程可以多次獲取鎖；輕量級鎖解決的問題是儘量避免線程切換，使用的方法也和ReentrantLock相似，是自旋+CAS的方式；重量級鎖依賴於管程monitor來實現，和ReentrantLock一樣都涉及用戶態和內核態切換。
根據這個我們再來補充一下Java線程鎖的思維導圖：
2>基於基於AQS的顯示鎖
基於AQS的顯示鎖我之前看過一些源碼。這裡面比較經典的是ReentrantLock。這是可重入鎖，就是同一個線程可以反覆進入加鎖的線程。如果想實現不可重入鎖也很簡單。把可重入鎖對當前線程做特殊處理的部分去掉就好了。
其他JCU下locks包里的鎖比如讀寫鎖就是將鎖細化成了讀鎖和寫鎖。讀鎖是共用鎖的實現，寫鎖是排他鎖的實現。
ReentrantLock可以使用公平鎖和非公平鎖兩種方式，公平鎖和非公平鎖各自繼承了AQS。區別隻是非公平鎖在需要加鎖時先直接嘗試是否可以獲取鎖成功，而公平鎖是先看自己是否需要排隊。
下麵以ReentrantLock的公平鎖為例來簡單聊一下AQS的源碼。AQS核心是實現了CLH隊列。
AQS有head、tail、持有鎖的線程、狀態4個主要的成員變數。
利用head!=tail就是說AQS是否未被初始化來判斷是否交替執行，交替執行則不用加鎖；如果需要加鎖則判斷是否就是當前擁有鎖的線程，是的話，將進入次數+1；如果不是則判斷是否需要初始化AQS，需要的話先初始化一個dummy header，再將自己加入隊尾，如果是隊列里dummy header的指針指向的節點，則它為先自旋判斷是否可以獲取鎖；如果不是dummy header指針指向的節點，則使用park讓出cpu。當dummy header的指針指向的節點獲取到鎖之後，會將head指向自己，同時將自己這個Node節點的當前線程設置為空，將自己設置為dummy header，同時將原來dummy header的指針都設置為null，使得原dummy header成為一個沒有引用的節點，便於垃圾回收。
根據這個我們再來補充一下Java線程鎖的思維導圖：
分散式鎖
不管是線程鎖還是分散式鎖，都實現了tryLock、lock、unlock三個方法。
tryLock的語義是非阻塞鎖，嘗試獲取鎖，成功返回true，不成功返回false；主流lock語義是阻塞鎖。實現一般基於tryLock來做自旋，不成功的時候也會有像ReentrantLock一樣的阻塞操作。
常見的分散式鎖實現以及資料庫鎖的實現詳見之前寫的文章：《MySQL常見6個考題在實際工作中的運用》這裡就不再贅述了。
總結
本篇文章在介紹知識點是次要的，主要是展示了總結思考的思路，希望能對讀者朋友們的思考問題方法上有所幫助，僅做參考。
