乐观锁与悲观锁

乐观锁

总是假设最好的情况，每次使用数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在次期间别人有没有去更新这个数据，如果没有更新则可以进行更新操作，如果有更新可以不断的尝试（自旋）直到成功。

实现方式：版本号机制，CAS算法

版本号机制：在数据表中加一个版本号version字段，表示数据被修改的次数，数据每次被修改之后version+1.当线程要更新数据的时候，读取数据的同时也会读取version值，只有数据的version值和要更新字段的version值一致的时候才进行更新。

CAS算法：比较并交换，有三个操作数，需要操作的变量的内存值，进行比较的值，将要更新的值。当且仅当内存中的值和预期值相同的时候，才将该内存地址的值更新为目标值。若失败则自旋直到成功。Java中juc包下的原子类就是通过CAS算法实现的。CAS主要是通过Unsafe类来实现的。

CAS算法的缺点：

1. ABA问题，AtomicStampedReference带有版本号的原子引用类解决这个问题。在进行CAS操作的时候，不仅要比较内存地址的值和预期值是否相等，还要比较版本号和预期版本号是否相等，若相等则修改变量的值及版本号，若不相等进行自旋操作。
2. 长时间自旋的话CPU开销较大。
3. 只能保证一个共享变量的原子操作，提供AtomicReference，可以将多个共享变量合并成一个变量然后用使用AtomicReference将其变成原子类。

悲观锁

总是假设最坏的情况，每次使用数据的时候别的线程会对数据进行修改，所以每次使用数据的时候都会上锁，这样别的线程想要获取数据的时候将会阻塞直到拿到锁。数据库中的行锁、表锁、读锁、写锁都属于悲观锁。Java中的synchornized和ReentrantLock都属于悲观锁。

应用场景

乐观锁使用于读多写少的情况，省去了锁的开销，加大了整个系统的吞吐量

悲观所适用于写比较多的情况，如果冲突发生比较多，乐观锁会一直自旋，降低系统的性能。

偏向锁/轻量级锁/重量级锁

偏向锁：当一个线程获取锁之后，不存在其它线程对这个锁的竞争，那么线程是不需要同步的，这种情况下该锁就被设置成偏向锁，线程不需要进行同步。当有其他线程来竞争这个锁的时候，将撤销偏向锁，升级为轻量级锁。

轻量级锁：使用CAS操作来获取锁，每个栈帧中会有锁记录，锁记录复制了对象头中的markwork。使用CAS获取锁，就是尝试将对象头中的markwork指向锁记录对应的地址，若成功，则表明获取该锁。若失败，自旋获取。当释放锁的时候将markwork指向对象头，如果成功则表明没有发生锁竞争，若失败，则表明存在锁竞争，膨胀为重量级锁。

重量级锁：轻量级锁解锁失败膨胀为重量级锁。