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锁的应用在许多软件开发项目中都得到广泛的应用，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，Java编程锁的实现与应用分析。

锁的实现

锁在计算机底层的实现，依赖于CPU提供的CAS指令(compareandswsp)，对于一个内存地址，会比较原值以及尝试去修改的值，通过值是否修改成功，来表示是否强占到了这个锁。

JVM中的锁

jvm中，有2个常用的锁

synchronized

synchronized是java提供的关键字锁，可以锁对象，类，方法。

在JDK1.6以后，对synchronized进行了优化，增加了偏向锁和轻量锁模式，现在synchronized锁的运行逻辑如下：

在初始加锁时，会增加偏向锁，即“偏向上一次获取该锁的线程”，在偏向锁下，会直接CAS获取该锁。该模式大大提高了单线程反复获取同一个锁的吞吐情况，在Java官方看来，大部分锁的争抢都发生在同个线程上。

如果偏向锁CAS获取失败，说明当前线程与偏向锁偏向的线程不同，偏向锁就会升级成轻量锁，轻量锁的特点就是通过自旋CAS去获取锁。

如果自旋获取失败，那么锁就会升级成重量锁，所有等待锁的线程将被JVM挂起，在锁释放后，再由JVM统一通知唤醒，再去尝试CAS锁，如果失败，继续挂起。

很显然，偏向锁设计的目的是“在Java官方看来，对同一个锁的争抢大部分都发生在同个线程上”。

轻量锁设计的目的是“在短期内，锁的争抢通过自旋CAS就可以获取到，短时间内的CPU自旋消耗小于线程挂起再唤醒的消耗”。

重量锁就是初优化前的synchronized的逻辑了。

ReentrantLock

说到ReentrantLock，就不得不说到JUC里的AQS了。

AQS全称AbstractQueueSynchronizer，几乎JUC里所有的工具类，都依赖AQS实现。

AQS在java里，是一个抽象类，但是本质上是一种思路在java中的实现而已。

AQS的实现逻辑如下：

构造一个队列

队列中维护需要等待锁的线程

头结点永远是持有锁(或持有资源)的节点，等待的节点在头结点之后依次连接。

头结点释放锁后，会按照顺序去唤醒那些等待的节点，然后那些节点会再次去尝试获取锁。

在synchronized锁优化以后，AQS的本质与synchronized并没有太大不同，两者的性能也并没有太大差距了，所以AQS现在的特点是：

是在javaapi层面实现的锁，所以可以实现各种并发工具类，操作也更加灵活

因为提供了超时时间等机制，操作灵活，所以不易死锁。(相同的，如果发生死锁，将更难排查，因为jstack里将不会有deadlock标识)。

可以实现公平锁，而synchronized必定是非公平锁。

因为是JavaApi层实现的锁，所以可以响应中断。

到这里你会发现，其实ReentrantLock可以说是synchronized在JavaApi层的实现。

Mysql锁

共享锁(S)与排它锁(X)

作用范围

这两种锁都包括行级锁和表级锁。

获取共享锁时，如果该数据被其他事务的排它锁锁住，则无法获取，需要等待排它锁释放。

意向锁

作用范围

意向锁为表锁，在获取表锁之前，一定会检查意向锁。

意图锁定协议如下：

在事务获得表中某行的共享锁之前，它必须先获得表上的IS锁或更强的锁。

在事务获得表中行的排他锁之前，它必须先获得表的IX锁。

在获取任意表锁的共享锁或排它锁之前，一定会检查该表上的共享锁。

意向锁的作用在于：在获取表锁时，可以通过意向锁来快速判断能否获取。

因为获取行级锁时，会先获取对应的意向锁，这样另外的事务在获取表锁时就可以通过意向锁快速的判断，而不需要每行去扫描。

特别注意的是，意向锁是可以叠加的，即会存在多个，如T1事务获取了意向锁IX1和行级锁X1，T2事务依旧可以获取意向锁IX2和行级锁X2，所以仅在获取表级锁之前，才会检查意向锁。

记录锁

记录锁生效在索引上，用以在SELECTc1FROMtWHEREc1=10FORUPDATE时保护该行数据不被其他事务更改。

记录锁在没有索引时依旧会生效，因为innodb会为每张表创建一个隐藏的索引。

记录锁是基本的行锁。

间隙锁

间隙锁生效在索引上，用于锁定索引值后的行，防止插入，在selectfromtablewhereindex=?forupdate时会生效，例如index=1，则会锁住index=1索引节点相关的行，防止其他事务插入数据。

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