java 并发包与锁的深度化

1.CountDownLatch的作用? 

信号量jdk1.5之后出现的，CountDownLatch类位于java.util.concurrent包下，利用它可以实现类似计数器的功能。

2.CyclicBarrier

CyclicBarrier初始化时规定一个数目，然后计算调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数。

当线程数达到了这个数目时，所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。 

以上这两个可以当做计数器来使用，只不过countDownLatch规定数目之后每次减一，到0的时候唤醒继续执行，

而CyclicBarrier是规定一个数目之后，每次加一，当加到规定数目之后，唤醒继续执行。

3.Semaphore 信号量

Semaphore是一种基于计数的信号量。它可以设定一个阈值，基于此，多个线程竞争获取许可信号，做自己的申请后归还，超过阈值后，线程申请许可信号将会被阻塞。Semaphore可以用来构建一些对象池，资源池之类的，比如数据库连接池，我们也可以创建计数为1的Semaphore，将其作为一种类似互斥锁的机制，这也叫二元信号量，表示两种互斥状态。

举一个例子，比如ABCDE5个人，阈值为2，每次抢到的资源的只有两个，假如首先抢到的是AC两人，剩下的3个人进行等待，AC他们执行完，会放回阈值，剩下的三个人会去抢资源，也只能有两个人抢到，执行完毕之后放过阈值，最后一个人拿到之后再执行。

4.并发队列 ConcurrentLinkedQueue和BlockingQueue

一个是以ConcurrentLinkedQueue为代表的高性能队列，一个是以BlockingQueue接口为代表的阻塞队列，无论哪种都继承自Queue。

ConcurrentLinkedDeque : 通过无锁的方式，通常ConcurrentLinkedQueue性能好于BlockingQueue.它是一个基于链接节点的无界线程安全队列。该队列的元素遵循先进先出的原则。头是最先加入的，尾是最近加入的，该队列不允许null元素。

BlockingQueue：阻塞队列，阻塞有界（就是数量有限制）。典型就是ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue

这两个附加的操作是：在队列为空时，获取元素的线程会等待队列变为非空。当队列满时，存储元素的线程会等待队列可用。 

阻塞队列常用于生产者和消费者的场景，生产者是往队列里添加元素的线程，消费者是从队列里拿元素的线程。阻塞队列就是生产者存放元素的容器，而消费者也只从容器里拿元素。

5.悲观锁和乐观锁

悲观锁:悲观锁悲观的认为每一次操作都会造成更新丢失问题，在每次查询时加上排他锁。比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。
乐观锁:乐观锁会乐观的认为每次查询都不会造成更新丢失,利用版本字段控制

6.重入锁

重入锁，也叫做递归锁，指的是同一线程 外层函数获得锁之后 ，内层递归函数仍然有获取该锁的代码，但不受影响。在JAVA环境下 ReentrantLock 和synchronized 都是 可重入锁

7.读写锁（互斥锁）

在没有写操作的时候，两个线程同时读一个资源没有任何问题，所以应该允许多个线程能在同时读取共享资源。但是如果有一个线程想去写这些共享资源，就不应该再有其它线程对该资源进行读或写（译者注：也就是说：读-读能共存，读-写不能共存，写-写不能共存）。

8.CAS无锁机制

CAS算法的过程是这样：它包含三个参数CAS(V,E,N):  V内存地址，E期望值，N新值。如果内存地址的值==期望值，表示该值未修改，此时可以修改成新值。否则表示修改失败，CAS返回当前V的真实值，由用户决定后续操作。

可以这么理解其实有一个变量int a =6 ，v=6，E=6，n=8（我要修改的变量是a=6，我期望它现在是6，因为这样我可以把它变成8，）如果期望值6如果和当前的变量a的值不同，那就说明已经被人修改过了，我是不能做操作的。

当多个线程同时使用CAS操作一个变量时，只有一个会胜出，并成功更新，其余均会失败。失败的线程不会被挂起，仅是被告知失败，并且允许再次尝试，当然也允许失败的线程放弃操作。基于这样的原理，CAS操作即使没有锁，也可以发现其他线程对当前线程的干扰，并进行恰当的处理。

9.自旋锁

自旋锁是采用让当前线程不停地的在循环体内执行实现的，当循环的条件被其他线程改变时 才能进入临界区。