Java锁（持续更新）

  先来看一张图，大致按照不同类型特性，将锁进行了分类。

1、悲观锁和乐观锁
  悲观锁，顾名思义，很悲观，总觉得自己在使用数据的时候，很可能有其他线程在做该数据的修改，所以使用数据的时候，会将该数据加锁，其他想要操作该数据的线程都会被阻塞，等待释放锁，synchronize和ReentrantLock这些排它锁都是这种锁。传统RDB的行锁、表锁、读写锁也是悲观锁。线程释放锁后，CPU唤醒其他线程来获取锁。
  而乐观锁呢，跟它恰好相反，乐观锁认为自己在使用数据的时候，不会有其他线程在操作该数据，所以不会像悲观锁那样给数据加锁，只会在自己要去更新数据的时候，判断从自己读取到更新这段时间内，有没有其他线程操作过这个数据，如果没有，就成功写入，如果有，就报错或者自动重试什么的，具体要看你的实现方式。可见乐观锁更适合读操作比较多的数据，版本号机制和CAS实现都是乐观锁的应用，java.util.concurrent.atomic就是用CAS实现。
  那么问题来了，乐观锁不加锁，怎么确保线程同步呢？ok，fine，follow me。
  乐观锁主要是用了CAS，那我们就来看看CAS是怎么一回事。
  Compare And Swap，也就是比较与交换，试着理解一下，比较一下两个东西，根据比较结果进行交换，就是一个更新的操作。
  涉及到3个操作数：内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。
  更新一个变量的时候，只有当变量的预期值A和内存地址V当中的实际值相同时，才会将内存地址V对应的值修改为B。
  举个例子：两个线程1、2，一个变量i=6，现在线程1想把变量i的值加1，比如i++，此刻对于线程A来说，内存值V=x01，预期值A=6，要修改的新值B=7，然而，在线程1准备更新时，被线程2抢先了，也就说，变量i的值变成7了，这时候线程1去更新的时候，发现内存值V中存放的值不等于线程1的预期值A=6了，那线程1的更新操作就是失败的，那它只能又重新从内存值V这个地址中获取新的预期值A=7，假设没线程跟它抢，这时候，它去查内存值V中存放的值，发现跟它的预期值A相等，那它就会用要修改的新值B=8替换内存值V存放的，这个重新尝试的过程就是自旋啦。

  ABA问题
  ABA，可以看到A有重复，但中间穿插了一个B，是这个意思，某线程持有值A，其他线程将其改为B，而后改回A，这时该线程尝试修改时，得到的值依然是A，认为是正确的，然后修改成功，但其实线程已经经过其他线程修改到B，才改回A的。
  这个问题，有时候确实没什么影响，但是那个值，终究不是原来那个数据，有些场景就有问题了，来看个栈的例子。
由上至下栈元素依次为：A、B、C、A、E。
首先线程们并发取得A，某线程准备将A改为A2，但此时其他线程把B、C取出来了，想改A的那个线程准备更新的时候，发现栈顶是A，就认为没问题，直接更新了，但其实它更新的是第二个A，也就说第四个元素。
如何避免ABA？
  加版本号、加时间戳，确保唯一标识每一个值持有的状态，如java的Atomic就是通过AtomicStampedReference解决ABA问题。

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2、自旋锁和自适应自旋锁
  唤醒或者阻塞线程，都要等OS切换CPU状态来触发，这种状态切换是耗时的，线程挂起和恢复可能是种浪费。假设是多核CPU，能让线程并行处理，在等待的线程不放弃CPU时间片，而是通过自旋等待，而占用资源的线程也很快释放锁，等待线程自旋完事儿，锁也释放了，直接使用该资源，岂不快哉。
  但是，凡事有利有弊，不总是这么理想，确实避免了线程切换的开销，但是如果当前持有锁的线程耗时，下一个线程一直在等待，反倒浪费了处理器的时间，所以也控制了自旋的次数，默认10次，可以通过设置 -XX:PreBlockSpin 参数来修改，超过这个次数，就让等待线程直接挂起。
自旋锁其实也是用了CAS，java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger类里有一个方法，用户自动设定给定值newValue并返回旧值，即进行自增操作：

 	public final int getAndSet(int newValue) {
        return unsafe.getAndSetInt(this, valueOffset, newValue);
	}

再来看调用的这个getAndSetInt()方法，

	public final int getAndSetInt(Object var1, long var2, int var4) {
        int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var4));

        return var5;
    }

  其中这个do-while就是个自旋操作，我们看到这个代码的意思就是，如果修改失败，就一直循环（自旋），直到修改成功，跳出循环（结束自旋）。
  JDK 1.6引入自适应自旋锁，自适应主要体现在不固定自旋的时间（次数），而是由前一个在该锁的自旋时间及锁拥有者状态来决定。如果同一个锁对象，刚刚自旋等待成功获取到过锁，且持有锁线程处于运行中，那么JVM会认为这次也可能成功，就会让它自旋等待，且相对更长时间。若某个锁，自旋很少成功，那么之后会直接忽略，而让其直接阻塞线程，避免浪费处理器资源。
  还有TicketLock、CLHlock和MCSlock这三个，也是自旋锁，有兴趣的可以自行深入了解学习。

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3、无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁
都是针对synchronize，表示锁状态。

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4、公平锁和非公平锁
公平锁就是大家都按照自己申请的顺序来获取锁，进入队列中排队，队列里的第一个线程才能获取到锁，