8大高并发锁最全详解(图文全面总结)

来源：mikechen的大高互联网架构

在Java并发场景中，会涉及到各种各样的锁最锁，比如：分段锁、全详公平锁，解图结独享锁、文全共享锁、面总乐观锁，大高悲观锁等等，锁最感觉特别的全详繁杂，一句话很难描述清楚，解图结但又特别的文全重要。

下面我就通过图文并茂的面总方式，一起来梳理和详解最全锁！大高

——嘀嘀！锁最上车了！全详准备上车了！！——

乐观锁 VS 悲观锁

乐观锁与悲观锁是一种广义上的概念，在Java并发编程和数据库中都有实际的应用场景。

1.乐观锁

顾名思义，就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是云服务器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，可以使用版本号等机制来实现。

比如典型的应用就是Java并发里的CAS实现，Java并发包中的很多类都使用了CAS技术，是实现乐观锁的核心操作。

CAS全称 Compare And Swap（比较与交换），是一种无锁算法。

简单来说，CAS算法有3个三个操作数：

需要读写的内存值 V

进行比较的值 A

要写入的新值 B

当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则返回V。

这是一种乐观锁的思路，它相信在它修改之前，没有其它线程去修改它。

2.悲观锁

而悲观锁恰恰相反，它认为在它修改之前，一定会有其它线程去修改它，所以每次在拿数据的时候都会上锁。

典型代表就是云服务器提供商一篇我谈到的Synchronized的底层实现原理，就是典型的悲观锁。

公平锁 VS 非公平锁

1.公平锁

就是很公平，在并发环境中，每个线程在获取锁时会先查看此锁维护的等待队列，如果为空，或者当前线程是等待队列的第一个，就占有锁，否则就会加入到等待队列中，以后会按照FIFO的规则从队列中取到自己。

公平锁的应用

java jdk并发包中的ReentrantLock可以指定构造函数的boolean类型来创建公平锁,比如：公平锁可以使用new ReentrantLock(true)实现。

2.非公平锁

非公平锁上来就直接尝试占有锁，如果尝试失败，就再采用类似公平锁那种方式。

非公平锁的优点是可以减少唤起线程的开销，整体的吞吐效率高，因为线程有几率不阻塞直接获得锁，源码库CPU不必唤醒所有线程，缺点是处于等待队列中的线程可能会饿死，或者等很久才会获得锁。

非公平锁的应用

java jdk并发包中的ReentrantLock的构造函数的默认就是采用非公平锁的实现，使用new ReentrantLock(false)来实现，与上面的公平锁相反的声明方式。

独享锁 VS 共享锁

1.独享锁

是指该锁一次只能被一个线程所持有，比如：刚刚谈到的ReentrantLock就是独享锁。

2.共享锁

是指该锁可被多个线程所持有，Lock的另一个实现类ReadWriteLock，其读锁就是共享锁，其写锁却是独享锁。

ReadWriteLock的读锁(共享锁)可保证并发读是非常高效，但读写，写读 ，写写的过程是互斥的。

这样设计的原因是：就是尽最大的解放并发读的操作，因为读占据了更大的访问请求，我只会在涉及少部分写的操作的时候，才考虑独享锁，从而提升并发的效率。

这样的设计理念，其本质就是要读写分离，也许你也会想到数据库的读写分离机制。

技术有意思的地方就是在于，很多技术方案虽然实现不一样，但是背后的设计理念往往都是相同的，完全可以互相借鉴与融会贯通。

分段锁

分段锁也是一种锁的设计，比如：JDK 1.7版本里的ConcurrentHashMap就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。

ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment，当需要put元素的时候，并不是对整个hashmap进行加锁，而是先通过hashcode来知道他要放在哪一个分段中，然后对这个分段进行加锁。

所以当多线程put的时候，只要不是放在一个分段中，就实现了真正的并行的插入。

分段锁这样设计的目的其本质就是细化锁的粒度，从而提升并发的效率！

以上就是最全锁的梳理和总结！