乐观锁

乐观锁，总是乐观地假设最好的情况，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改这个数据，所以不会上锁，只会要对数据进行更新时判断一下在此期间(拿到数据到更新的期间)别人有没有去更改这个数据，可以使用版本号机制和CAS算法实现。

CAS

• CAS（Compare And Swap）是一种常见的“乐观锁”，大部分的CPU都有对应的汇编指令，它有三个操作数：内存地址V，旧值A，新值B。只有当前内存地址V上的值是A，B才会被写到V上，否则操作失败。
• Java从5.0开始引入了对CAS的支持，与之对应的是 java.util.concurrent.atomic 包下的AtomicInteger、AtomicReference等类，它们提供了基于CAS的读写操作和并发环境下的内存可见性。

以AtomicInteger为例看看底层是怎么进行操作的

AtomicInteger integer=new AtomicInteger(123);
int a=integer.addAndGet(321);//+321
System.out.println(a);//结果为444

上面编写了一个示例，创建一个AtomicInteger对象，调用它的addAndGet方法，此方法是加上一个数并返回相加后的结果。然后我们来看看这个方法的源码。

public final int addAndGet(int delta) {
    
    
    return U.getAndAddInt(this, VALUE, delta) + delta;
}

可以看到这个方法的返回值调用了U(Unsafe对象)的getAndInt方法来获取当前对象在内存中的值
下面是getAndInt方法的源码

@HotSpotIntrinsicCandidate
public final int getAndAddInt(Object o, long offset, int delta) {
    
    
    int v;
    do {
    
    
        v = getIntVolatile(o, offset);//获取对象中offset偏移地址对应的整型field的值
    } while (!weakCompareAndSetInt(o, offset, v, v + delta));
    return v;
}

可以看到逻辑就是若weakCompareAndSetInt的返回值为false则不断的获取整形值field
下面是weakCompareAndSetInt的源码

@HotSpotIntrinsicCandidate
public final boolean weakCompareAndSetInt(Object o, long offset,
                                          int expected,
                                          int x) {
    
    
    return compareAndSetInt(o, offset, expected, x);//比较当前内存中的值和期望值x是否相等
}

悲观锁

总是假设最坏的情况，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。

synchronized

Java中的关键字，是由JVM来维护的。是JVM层面的锁。
是非公平锁。

• 同步代码块
  sychronized可用于修饰一个代码块，当线程想要执行代码块中的代码时必须先取得锁对象
  格式：synchronized(锁对象){…}
• 同步方法
  在方法的返回值前加上synchronized关键字，线程想要执行改方法必须获得锁。
  修饰实例方法：获得的锁默认是this(当前对象)。
  修饰静态方法：获得的锁默认是当前类。

synchronized的局限性

如果获取锁的线程由于要等待一些原因（比如调用sleep方法）被阻塞了，但是又没有释放锁，其他线程便只能干巴巴地等待。
当有多个线程读写文件时，读操作和写操作会发生冲突现象，写操作和写操作会发生冲突现象，但是读操作和读操作不会发生冲突现象。采用synchronized则会导致一个线程在进行读操作，其他线程会等待此线程读完。
综上所述，下synchronized十分的影响效率，上述的这些问题通过使用Lock可以解决。

Lock

是JDK5以后才出现的接口。使用Lock是调用对应的API。是API层面的锁
在创建对象时从构造方法传入true可创建公平锁，不传入默认是不公平锁。
相较synchronized的自动获得和释放锁，Lock需要手动获得和释放锁。

• 获取锁
  • Lock()方法
    就是用来获取锁。如果锁已被其他线程获取，则进行等待。
  • tryLock()方法
    此表示用来尝试获取锁，如果获取成功，则返回true，如果获取失败（即锁已被其他线程获取），则返回false，这个方法会立即返回true或false。在拿不到锁时不会一直在那等待。
  • tryLock(long time, TimeUnit unit)方法
    与tryLock()方法类似，区别在于这个方法在拿不到锁时会等待一定的时间，在时间期限之内如果还拿不到锁，就返回false。如果如果一开始拿到锁或者在等待期间内拿到了锁，则返回true。
  • lockInterruptibly()方法
    此方法优先考虑响应中断，而不是响应锁的获取。也就是说如果线程获取不到锁则可以通过调用interrupt()方法中断线程。
• 获取锁
  • unLock()方法

Lock是一个接口，一般使用它的实现类ReentrantLock创建对象来获取和释放锁。