锁——数据同步离不开它

锁的种类：当我们刚接触到线程的时候，“锁”是一个不可避免的话题，按照锁的名称来说，可以有这些分类方式：
对象锁/类锁，公平锁/非公平锁，自旋锁，可重入锁，偏向锁/轻量级锁/重量级锁，悲观锁/乐观锁，共享锁/排它锁，读写锁，互斥锁，显式锁/隐式锁，内置锁等等。
对象锁：当synchronized修饰的是非静态方法或代码块时，代表锁住的是当前对象，使用格式有以下几种：
synchronized 方法名；
synchronized(this)；
synchronized(任一对象)；
前两者锁住当前对象，后者锁住任意一个对象
类锁：当synchronized修饰的是静态方法时或代码块，由于一个类中的静态方法和静态变量在内存中只有一份，所以，当将一个静态方法或代码块被关键字synchronized修饰时，此类的所有对象都将会共用同一把锁，将其称为类锁，使用格式有以下两种：
static synchronized 方法名；直接在静态方法中加入synchronized关键字进行修饰
synchronized(类的class对象)；

公平锁：公平锁是严格按照线程启动的顺序进行执行，在线程请求时，如果资源正在被占用，线程将会放置到一个先进先出的队列中进行排队等候，然后按照先进先出的策略进行加锁
优点：所有线程都会得到资源
缺点：除了第一个线程，其他线程都会堵塞，CPU唤醒开销大
非公平锁：非公平锁允许插队，执行顺序抢占决定，在线程请求时，当新线程发现没有线程正在使用资源时，将会试图抢占资源，如果资源被占用，则同样加入队列
优点：CPU无需唤醒线程，减少开销
缺点：有些线程永远不能得到线程，导致饿死
实现：公平锁和非公平锁都可以使用ReentrantLock实现
默认非公平锁：ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
构造器传入false仍是非公平锁：ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false);
实现公平锁：传入true：ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);

/**
     * Creates an instance of {@code ReentrantLock}.
     * This is equivalent to using {@code ReentrantLock(false)}.
     */
    public ReentrantLock() {
        sync = new NonfairSync();
    }

    /**
     * Creates an instance of {@code ReentrantLock} with the
     * given fairness policy.
     *
     * @param fair {@code true} if this lock should use a fair ordering policy
     */
    public ReentrantLock(boolean fair) {
        sync = fair ? new FairSync() : new NonfairSync();
    }

FairSync()和NonFairSync()是ReentrantLock类的两个静态内部类，顾名思义，分别代表了公平锁和非公平锁
内部实现的主要区别在于：
非公平锁当线程进入时，直接判断锁状态值是否为0，为0代表锁没被占用，则可以直接使用，否则进入队列等待
公平锁当线程进入时，除了判断锁状态值，还需要判断有无正在等待线程，有则加入队列，否则获取锁

自旋锁：自旋锁的含义为：当一个线程尝试获取到锁未成功时，不会进入阻塞状态，而是不断地循环，试图获取锁，直至线程成功获取到锁
优点：不会进行线程间的切换，减少了不必要的操作，使程序执行速度加快
缺点：若当前线程执行时间过长，会导致其他线程一直自旋，极度消耗CPU
实现：利用CAS算法能够实现简单的自旋锁
互斥锁：当一个线程尝试获取锁失败时，进入阻塞状态

可重入锁：可重入锁可以理解为当同一线程获取了锁，并且进入了方法A中，该线程在A没有释放锁的时候，可以进入另一个方法B，例如在外层函数获得锁之后，并没有退出函数的情况下，内层函数仍然可以获取到该锁
常用的synchronized和ReentrantLock都是可重入锁
优点：可以在一定程度上避免死锁

偏向锁：在程序应用过程中往往会发现这样一件事：锁总是由同一个线程占用，而很少有竞争的发生，这种情况则可以使用偏向锁，，减少性能的消耗
轻量级锁：当偏向锁中出现线程竞争的情况时，获得偏向锁的线程会被挂起，偏向锁将会升级，成为轻量级锁，轻量级锁和偏向锁一样，同样是使用CAS来判断是否有线程在进行长期竞争，如果有竞争，将会膨胀为重量级锁
重量级锁：指的是当一个线程获取锁时，其他线程将会直接挂起，进入阻塞状态，与常用synchronized加锁类似

悲观锁：每次读取数据时都认为其他线程会对其进行更改，适用于多写的场景
乐观锁：每次读取数据时都认为其他线程不会对其进行更改，适用于多读的场景

共享锁：称为读锁，若线程对数据加上读锁，则所有线程都可以进行数据的读取，但无法进行数据的写入
排它锁：又称为写锁，若线程对数据加上写锁，则只有该线程能够对其读写操作，其他线程都无法
对数据做任何操作

显式锁：主要指lock
隐式锁：主要指synchronized
二者区别：

区别	lock	synchronized
层面	接口	关键字
分类	显式锁	隐式锁
释放	需要手动释放锁	不需要手动释放锁
使用	指定起始结束位置	加在方法或代码块上
大量线程时性能	高	低
异常	没释放可能产生死锁	自动释放，故不会产生死锁