读码农翻身之编程世界的那把锁

1、为什么需要锁？
比如有两个线程，分别记为A和B，有一个变量记为X=100，假如线程A先获取到X的值，然后将X加2，而在A没有将102复制到X之前，线程B将X减少了5变成了95，那么此时线程A就会将X的值从95重新修改为102。很显然，这样是有问题的！

2、锁的诞生
任何线程，如果想要操作一个共享变量，需要先申请一把锁，拿到这把锁才能去读取X的值，修改X的值，把X的值重新写回内存。最后再释放锁。这就是锁的定义，那么锁是如何实现的呢？其实底层就是有一个类似boolean的变量，如：boolean lock=false，那么所有线程都去修改lock的值，如果谁先将lock的值修改为true，就认为这个线程抢到了锁。（一定不要认为这个锁是现实世界的锁！）而这种通过无限循环抢锁的特点，命名为“自旋锁”！

3、加锁是一个原子操作
假如有两个线程，都读到了lock==false，都把lock改成true，那这个锁算谁的？其实，我刚开始也是这种想法，然而，其实这个检测lock是否为false以及设置lock为true的操作被合并为了一个不可分割的原子操作。

4、自旋锁存在的问题
上面说的最简单的这种锁称之为自旋锁，但是自旋锁其实有些不足，在递归函数中如果要获取自旋锁时，

第一次调用doSomething，获取了自旋锁，然而在这个函数内，又调用了自己，那么第二次调用doSomething方法时，也需要去获取自旋锁，但是这个锁已经在第一次调用的时候持有了，且这个自旋锁还没有释放，那么这个程序就相当于卡住了！形成了死锁。

5、自旋锁的改进
自旋锁存在的问题，简单来说就是“不能重新进入同一个函数，简称不可重入”。改进方案如下：每次成功的申请锁以后，要记录下到底是谁申请的，还要一个计数器记录重入的次数，下一次持有锁的线程再次申请锁只是给计数器加一而已。释放的时候也是一样，把计数器减一，如果等于0了才真正的释放锁。

5、锁的进一步改进
自旋锁的可重入性就这么解决了，但是这么多线程都在拼命的枪也不是办法，空耗CPU也是巨大的浪费啊。
后来又发布了新的锁ReentrantLock，这个锁可以重入，如果抢不到，不要无限循环，在等待队列里待着，直到锁被人释放了再去通知你去抢。
（我们线上的使用方式是如果去抢锁的时候，过了超时时间还抢不到，就返回一个错误码了）