java共享锁排它锁

Java锁有哪些种类，以及区别

一、公平锁/非公平锁

公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。

非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。有可能，会造成优先级反转或者饥饿现象。

对于Java ReentrantLock而言，通过构造函数指定该锁是否是公平锁，默认是非公平锁。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。

对于Synchronized而言，也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度，所以并没有任何办法使其变成公平锁。

二、可重入锁

可重入锁又名递归锁，是指在同一个线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁。说的有点抽象，下面会有一个代码的示例。

对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁，其名字是Re entrant Lock重新进入锁。

对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

synchronized void setA() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

setB();

}

synchronized void setB() throws Exception{

Thread.sleep(1000);

}

上面的代码就是一个可重入锁的一个特点，如果不是可重入锁的话，setB可能不会被当前线程执行，可能造成死锁。

三、独享锁/共享锁

独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。

共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

对于Java

ReentrantLock而言，其是独享锁。但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独享锁。

读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的，读写，写读 ，写写的过程是互斥的。

独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的，通过实现不同的方法，来实现独享或者共享。

对于Synchronized而言，当然是独享锁。

四、互斥锁/读写锁

上面讲的独享锁/共享锁就是一种广义的说法，互斥锁/读写锁就是具体的实现。

互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock

读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock

五、乐观锁/悲观锁

乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁，而是指看待并发同步的角度。

悲观锁认为对于同一个数据的并发操作，一定是会发生修改的，哪怕没有修改，也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作，悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。

乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用尝试更新，不断重新的方式更新数据。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事情的。

从上面的描述我们可以看出，悲观锁适合写操作非常多的场景，乐观锁适合读操作非常多的场景，不加锁会带来大量的性能提升。

悲观锁在Java中的使用，就是利用各种锁。

乐观锁在Java中的使用，是无锁编程，常常采用的是CAS算法，典型的例子就是原子类，通过CAS自旋实现原子操作的更新。

六、分段锁

分段锁其实是一种锁的设计，并不是具体的一种锁，对于ConcurrentHashMap而言，其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。

我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想，ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment，它即类似于HashMap(JDK7与JDK8中HashMap的实现)的结构，即内部拥有一个Entry数组，数组中的每个元素又是一个链表;同时又是一个ReentrantLock(Segment继承了ReentrantLock)。

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来知道他要放在那一个分段中，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。

但是，在统计size的时候，可就是获取hashmap全局信息的时候，就需要获取所有的分段锁才能统计。

分段锁的设计目的是细化锁的粒度，当操作不需要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

七、偏向锁/轻量级锁/重量级锁

这三种锁是指锁的状态，并且是针对Synchronized。在Java

5通过引入锁升级的机制来实现高效Synchronized。这三种锁的状态是通过对象监视器在对象头中的字段来表明的。

偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。

轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候，被另一个线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，提高性能。

重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候，另一个线程虽然是自旋，但自旋不会一直持续下去，当自旋一定次数的时候，还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞，性能降低。

八、自旋锁

在Java中，自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。

典型的自旋锁实现的例子，可以参考自旋锁的实现

java程序中如何实现对mysql数据库中表的锁定

方法1：用mysql命令锁住表.

public void test() {  

    String sql = “lock tables aa1 write”;  

    // 或String sql = “lock tables aa1 read”;   

    // 如果想锁多个表 lock tables aa1 read ,aa2 write , …..   

    String sql1 = “select * from aa1 “;  

    String sql2 = “unlock tables”;  

    try {  

        this.pstmt = conn.prepareStatement(sql);  

        this.pstmt1 = conn.prepareStatement(sql1);  

        this.pstmt2 = conn.prepareStatement(sql2);  

        pstmt.executeQuery();  

        pstmt1.executeQuery();  

        pstmt2.executeQuery();  

    } catch (Exception e) {  

        System.out.println(“异常” + e.getMessage());  

    }  

}

对于read lock 和 write lock官方说明：

1.如果一个线程获得一个表的READ锁定，该线程（和所有其它线程）只能从该表中读取。

如果一个线程获得一个表的WRITE锁定，只有保持锁定的线程可以对表进行写入。

其它的线程被阻止，直到锁定被释放时为止。

2.当您使用LOCK TABLES时，您必须锁定您打算在查询中使用的所有的表。

虽然使用LOCKTABLES语句获得的锁定仍然有效，但是您不能访问没有被此语句锁定的任何的表。

同时，您不能在一次查询中多次使用一个已锁定的表——使用别名代替，

在此情况下，您必须分别获得对每个别名的锁定。

对与read lock 和 write lock个人说明：

1.read lock 和 write lock 是线程级(表级别).

2.在同一个会话中加了read lock锁. 只能对这个表进行读操作.对这个表以外的任何表都无法进行增、删、改、查的操作.

但是在不同会话中，只能对加了read lock的表进行读操作.但可以对read lock以外的表进行增、删、改、查的操作.

3.在同一个会话中加了write lock锁.只能对这个表进行读、写操作.对这个表以外的任何表都无法进行增、删、改、查的操作.

但是在不同会话中,无法对加了write lock的表进行读、写操作.但可以对write lock以外的表进行增、删、改、查的操作.

4.如果表中使用了别名.(SELECT * FROM aa1 AS byname_table)

在对aa1加锁时，必须把别名加上去(lock tables aa1 as byname_table read)

在同一个会话中.必须使用别名进行查询.

在不同的会话中.可以不需要使用别名进行查询.

5.在多个会话中可以对同一个表进行lock read操作.但不能在多个会话中对同一个表进行lock write操作（这些锁将等待已锁的表释放自身的线程锁）

如果多个会话对同一个表进行lock read操作.那么在这些会话中,也只能对以锁的表进行读操作.

6.如果要你锁住了一个表，需要嵌套查询.你必须使用别名，并且，要锁定别名.

例如.lock table aa1 read ,aa1 as byname_table read;

select * from aa1 where id in (select * from aa1 as xx  where id=2);

7.解锁必须用unlock tables;

另:

在JAVA程序中,要想解锁,需要调用 unlock tables来解锁.

如果没有调用unlock tables.

关闭connection 、程序结束 、调用GC 都能解锁.

方法2：用记录锁锁表.

public void test() {  

    String sql = “select * from aa1 for update”;   

               // select * from aa1 lock in share mode;   

    try {  

        conn.setAutoCommit(false);  

        this.pstmt = conn.prepareStatement(sql);  

        pstmt.executeQuery();  

    } catch (Exception e) {  

        System.out.println(“异常” + e.getMessage());  

    }  

}

1.for update 与 lock in share mode 属于行级锁和页级锁

2.for update 排它锁,lock in share mode 共享锁

3.对于记录锁.必须开启事务.

4.行级锁定事实上是索引记录的锁定.只要是用索引扫描的行（或没索引全表扫描的行）,都将被锁住.

5.在不同的隔离级别下还会使用next-key locking算法.即所扫描的行之间的“间隙”也会也锁住(在Repeatable read和Serializable隔离级别下有间隙锁).

6.在mysql中共享锁的含义是:在被共享锁锁住的行,即使内容被修改且并没有提交.在另一个会话中依然看到最新修改的信息.

在同一会话中加上了共享锁.可以对这个表以及这个表以外的所有表进行增、删、改、查的操作.

在不同的会话中.可以查到共享锁锁住行的最新消息.但是在Read Uncommitted隔离级别下不能对锁住的表进行删，

改操作.（需要等待锁释放才能操作…）

在Read Committed隔离级别下不能对锁住的表进行删，改操作.（需要等待锁释放才能操作…）

在Repeatable read隔离级别下不能对锁住行进行增、删、改操作.（需要等待锁释放才能操作…）

在Serializable隔离级别下不能对锁住行进行增、删、改操作.  （需要等待锁释放才能操作…）

7.在mysql中排他锁的含义是:在被排它锁锁住的行,内容修改并没提交，在另一个会话中不会看到最新修改的信息。

在不同的会话中.可以查到共享锁锁住行的最新消息.但是Read Uncommitted隔离级别下不能对锁住的表进行删，

改操作.（需要等待锁释放才能操作…）

在Read Committed隔离级别下不能对锁住的表进行删，改操作.（需要等待锁释放才能操作…）

在Repeatable read隔离级别下不能对锁住行进行增、删、改操作.（需要等待锁释放才能操作…）

在Serializable隔离级别下不能对锁住行进行增、删、改操作. （需要等待锁释放才能操作…）

8.在同一个会话中的可以叠加多个共享锁和排他锁.在多个会话中,需要等待锁的释放.

9.SQL中的update 与 for update是一样的原理.

10.等待超时的参数设置:innodb_lock_wait_timeout=50 (单位秒).

11.任何可以触发事务提交的命令,都可以关闭共享锁和排它锁.

java中nio中什么是共享锁和排它锁，另外对文件加锁，是不是只有当前线程可以读写该文件

不能同时2个nio对同一个文件进行写入，但允许读取。 这个就是排他锁。

java 锁有几种

乐观锁/悲观锁

乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁，而是指看待并发同步的角度。

悲观锁认为对于同一个数据的并发操作，一定是会发生修改的，哪怕没有修改，也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作，悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。

乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用尝试更新，不断重新的方式更新数据。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事情的。

从上面的描述我们可以看出，悲观锁适合写操作非常多的场景，乐观锁适合读操作非常多的场景，不加锁会带来大量的性能提升。

公平锁/非公平锁

公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。

非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。

优点：在于吞吐量比公平锁大。

缺点：可能会造成优先级反转或者某些线程饥饿现象(一直拿不到锁)。

对于Java ReentrantLock而言，通过构造函数指定该锁是否是公平锁，默认是非公平锁。

对于Synchronized而言，也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度，所以并没有任何办法使其变成公平锁。

可重入锁

可重入锁的概念是自己可以再次获取自己的内部锁。

举个例子，比如一条线程获得了某个对象的锁，此时这个对象锁还没有释放，当其再次想要获取这个对象的锁的时候还是可以获取的（如果不可重入的锁的话，此刻会造成死锁）。说的更高深一点可重入锁是一种递归无阻塞的同步机制。

对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁，其名字是Re entrant Lock重新进入锁。

对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。

独享锁/共享锁

独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。

共享锁是指该锁可被多个线程所持有。

对于Java ReentrantLock（互斥锁）而言，其是独享锁。

但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock（读写锁），其读锁是共享锁，其写锁是独享锁。读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的，读写，写读 ，写写的过程是互斥的。

对于Synchronized而言，当然是独享锁。

分段锁

分段锁其实是一种锁的设计，并不是具体的一种锁。对于ConcurrentHashMap而言，其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。

我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想，ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment，它即类似于HashMap（JDK7与JDK8中HashMap的实现）的结构，即内部拥有一个Entry数组，数组中的每个元素又是一个链表；同时又是一个ReentrantLock（Segment继承了ReentrantLock)。

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来知道他要放在那一个分段中，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。

但是，在统计size的时候，可就是获取hashmap全局信息的时候，就需要获取所有的分段锁才能统计。

分段锁的设计目的是细化锁的粒度，当操作不需要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。

互斥锁：

无法获取琐时，进线程立刻放弃剩余的时间片并进入阻塞（或者说挂起）状态，同时保存寄存器和程序计数器的内容（保存现场，上下文切换的前半部分），当可以获取锁时，进线程激活，等待被调度进CPU并恢复现场（上下文切换下半部分）

上下文切换会带来数十微秒的开销，不要在性能敏感的地方用互斥锁

读写锁：

1）多个读者可以同时进行读

2）写者必须互斥（只允许一个写者写，也不能读者写者同时进行）

3）写者优先于读者（一旦有写者，则后续读者必须等待，唤醒时优先考虑写者）

自旋锁：

自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。

共享锁(S锁）和排它锁（X锁）

共享锁又称为 读锁 。即读取操作时创建的锁。其他用户可以并发的读取数据。

若事务T对数据A加上共享锁，则事务T只能读A； 其他事务也只能对数据A加共享锁，而不能加排它锁，直到事务T释放A上的S锁。

这就保证了其他事务可以读A，但是在事务T释放A上的共享锁之前，不能对A做任何修改。

若事务T对数据对象A加上排它锁，则只允许T读取和修改数据A，其他任何事务都不能再对A加任何类型的锁，直到事务T释放X锁。

它可以防止其他事务获取资源上的锁，直到事务末尾释放锁

排他锁与共享锁的区别

排他锁是针对数据库的“写锁”；共享锁又叫“S锁”由非更新（读取）操作创建的锁。其他用户可以并发读取数据，但任何事务都不能获取数据上的排它锁，直到已释放所有共享锁。