【锁的基本理解】

锁的定义

通过锁机制，能够保证在多线程环境中，在某一个时间点上，只能有一个线程进入临界区代码，从而保证临界区中操作数据的一致性。
​ 所谓的锁，可以理解为内存中的一个整型数，拥有两种状态：空闲状态和上锁状态。加锁时，判断锁是否空闲，如果空闲，修改为上锁状态，返回成功。如果已经上锁，则返回失败。解锁时，则把锁状态修改为空闲状态
为什么要使用锁
​ 在多线程情况下完成操作时，由于并不是原子操作，所以在完成操作的过程中可能会被打断，造成数据的一致性。

锁的分类

按思想分：悲观锁和乐观锁
（synchronized关键字）

1、乐观锁
​ 乐观锁总是认为不存在并发问题，每次去取数据的时候，总认为不会有其他线程对数据进行修改，因此不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据。
​ 一般会使用“数据版本机制”或“CAS操作”来实现。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量，因为不加锁会带来大量的性能提升。
2、悲观锁
​ 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。比如Java里面的同步关键字synchronized关键字的实现就是悲观锁。悲观锁适合写操作非常多的场景。
​ 如果加锁失败，说明该记录正在被修改，那么当前查询可能要等待或者抛出异常。具体响应方式由开发者根据实际需要决定。
​ 如果成功加锁，那么就可以对记录做修改，事务完成后就会解锁了

按类型分：轻量级锁，重量级锁和偏向锁
轻量级锁：(1)轻量级锁加锁
线程在执行同步块之前，JVM会先在当前线程的栈桢中创建用于存储锁记录的空间，并 将对象头中的Mark Word复制到锁记录中，官方称为Displaced Mark Word。然后线程尝试使用 CAS将对象头中的Mark Word替换为指向锁记录的指针。如果成功，当前线程获得锁，如果失 败，表示其他线程竞争锁，当前线程便尝试使用自旋来获取锁。
(2)轻量级锁解锁
轻量级解锁时，会使用原子的CAS操作将Displaced Mark Word替换回到对象头，如果成 功，则表示没有竞争发生。如果失败，表示当前锁存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁。
重量级锁：Java中的每一个对象都可以作为锁。具体表现 为以下3种形式。
·对于普通同步方法，锁是当前实例对象。
·对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象。
·对于同步方法块，锁是Synchonized括号里配置的对象。
偏向锁：当一个线程访问同步块并 获取锁时，会在对象头和栈帧中的锁记录里存储锁偏向的线程ID，以后该线程在进入和退出 同步块时不需要进行CAS操作来加锁和解锁，只需简单地测试一下对象头的Mark Word里是否 存储着指向当前线程的偏向锁。如果测试成功，表示线程已经获得了锁。如果测试失败，则需 要再测试一下Mark Word中偏向锁的标识是否设置成1(表示当前是偏向锁):如果没有设置，则 使用CAS竞争锁;如果设置了，则尝试使用CAS将对象头的偏向锁指向当前线程

CAS

​ 一般是在数据表中加上一个数据版本号version字段，表示数据被修改的次数，当数据被修改时，version值会加一。当线程A要更新数据值时，在读取数据的同时也会读取version值，在提交更新时，若刚才读取到的version值为当前数据库中的version值相等时才更新，否则重试更新操作，直到更新成功。