1、如何设计锁？
设计一把锁，首先要解决以下四个问题：
（1）如何表示锁的状态？
# 记录锁的状态，无锁、有锁、可重入锁的次数
int states；
一般来说，锁只有两种状态，一种是无锁，一种是有锁。因此，用布尔值来表示锁的状态即可，但是在JUC包中，却是int类型表示锁的状态，这是为何？
在JUC包中，之所以用int 类型表示锁状态，是因为可重入锁的缘故。虽然定义多个布尔值类型同样可以解决可重入锁的问题，但是这就让代码冗余了，因此，选择int类型不禁是要记录无锁与有锁的状态，还要记录可重入的次数。
（2）如何保证多线程抢锁线程安全？
| 层面 | 机制 |
|---|---|
| 源码 | CAS |
| JVM | 屏障机制 |
| 硬件 | lock cmpxchg |
要想回答这个问题，得从三个方面来谈，锁的源码，JVM层面以及CPU硬件层面。
首先是源码，在源码中，就是CAS操作。其次则是JVM层，JVM提供了四种屏障机制，loadstore、storeload、loadload、storestore。最后是CPU硬件层面，以x64的英特尔的来说，它提供了一个指令lock cmpxchg。
（3）如何处理获取不到锁的线程？
处理方式：自旋、阻塞、自旋+阻塞。
自旋，线程获取不到锁，就一直占用CPU进行等待，直到获得锁；这种方式比较占用CPU资源，在CPU核数多线程并发高的情形下，会直接导致性能问题；因此，自旋的适用场景，线程争用少且代码量少的临界区。
阻塞，线程尝试获取锁失败达到一定次数后，就告诉OS让其进行阻塞，从而进入到等待队列，直到被唤醒。
（4）如何释放锁？
自旋：自个抢锁；阻塞：等待唤醒。
2、自旋与阻塞，哪一种锁等待方式更优？
自旋与阻塞无优劣之分，它们有各自的适用场景。
自旋，即线程抢不到锁，占用CPU自旋，直到抢到锁；阻塞，即线程抢不到锁，就让OS阻塞其，直到被唤醒。
自旋适用于执行步骤少且快的操作，自旋一会儿就能马上获得锁，这样就不会占用太多的CPU的资源。这是自旋的优点。
当CPU个数增加且线程数增加的情况下，自旋占用CPU，浪费资源，其的优点就会退化成缺点。在这种场景下，阻塞比自旋更有优势。
3、公平锁与非公平锁，哪个性能更优？
公平锁，线程先查看等待队列中有没有线程，如果有，那么就进入等待队列，如果没有，则进行抢锁。这一过程，就会产生线程上下文切换时间和调度延迟的时间。
非公平锁，线程不管等待队列中有没有线程，率先抢锁，抢锁失败，再进入等待队列。这一过程，同样会产生线程上下文切换时间和调度延迟的时间，但是并非绝对的，因为一旦抢锁成功，就会有这两个时间了。
因此，非公平锁的性能优于公平锁。
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