常见的几种锁（互斥锁，自旋锁，乐观锁，悲观锁）

互斥锁和自旋锁

• 互斥锁加锁失败后，线程会释放 CPU ，给其他线程；

• 自旋锁加锁失败后，线程会忙等待，直到它拿到锁；

互斥锁，是一种「独占锁」，加锁失败时，会从用户态陷入到内核态，让内核帮我们切换线程；

线程的上下文切换的是什么？

当两个线程是属于同一个进程，因为虚拟内存是共享的，所以在切换时，虚拟内存这些资源就保持不动，只需要切换线程的私有数据、寄存器等不共享的数据

自旋锁，是通过 CPU 提供的 CAS函数（Compare And Swap），在「用户态」完成加锁和解锁操作，不会主动产生线程上下文切换，所以相比互斥锁来说，会快一些，开销也小一些。

互斥锁和自旋锁都是最基本的锁，读写锁可以根据场景来选择这两种锁其中的一个进行实现。

如果你能确定被锁住的代码执行时间很短，就不应该用互斥锁，而应该选用自旋锁，否则使用互斥锁。

乐观锁和悲观锁

概念

乐观锁：乐观锁在操作数据时非常乐观，认为别人不会同时修改数据。因此乐观锁不会上锁，只是在执行更新的时候判断一下在此期间别人是否修改了数据：如果别人修改了数据则放弃操作，否则执行操作。

悲观锁：悲观锁在操作数据时比较悲观，认为别人会同时修改数据。因此操作数据时直接把数据锁住，直到操作完成后才会释放锁；上锁期间其他人不能修改数据。

实现

乐观锁：实现方式主要有两种：CAS机制和版本号机制

悲观锁：实现方式是加锁，加锁既可以是对代码块加锁（如Java的synchronized关键字），也可以是对数据加锁（如MySQL中的排它锁）

适用场景

功能限制

与悲观锁相比，乐观锁适用的场景受到了更多的限制，无论是CAS还是版本号机制。

例如，CAS只能保证单个变量操作的原子性，当涉及到多个变量时，CAS是无能为力的，而synchronized则可以通过对整个代码块加锁来处理。再比如版本号机制，如果query的时候是针对表1，而update的时候是针对表2，也很难通过简单的版本号来实现乐观锁。

竞争激烈程度

• 当竞争不激烈 (出现并发冲突的概率小)时，乐观锁更有优势，因为悲观锁会锁住代码块或数据，其他线程无法同时访问，影响并发，而且加锁和释放锁都需要消耗额外的资源

• 当竞争激烈(出现并发冲突的概率大)时，悲观锁更有优势，因为乐观锁在执行更新时频繁失败，需要不断重试，浪费CPU资源，可通过引入退出机制，如重试次数超过一定阈值后失败退出。当然，更重要的是避免在高竞争环境下使用乐观锁。

追问

• 乐观锁加锁吗？ 乐观锁本身不加锁，但有时乐观锁可能与加锁操作合作（MYSQL的排它锁）

• CAS有哪些缺点？  ABA问题，那就是一个线程改动了内存的数据，但是CAS比较的值被该线程该回了原先的值，CAS操作成功了，比较有效的方案是引入版本号，内存中的值每发生一次变化，版本号都+1，在进行CAS操作时，不仅比较内存中的值，也会比较版本号，只有当二者都没有变化时，CAS才能执行成功