本文作者：王一飞，叩丁狼高级讲师。原创文章，转载请注明出处。
在正式讲解ArrayBlockingQueue类前，先来科普一下线程中各类锁，只有了解这些锁之后，理解ArrayBlockingQueue那就更轻松了。
可重入锁
一种递归无阻塞的同步机制，也叫做递归锁。简单讲一个线程获取到锁对象之后，还是可以再次获取该锁对象时，不会发生阻塞。
java中 synchronized 跟ReentrantLock 都是可重入锁， synchronized 为隐性， 而ReentrantLock 为显示。 下面以synchronized 为例：
public class ThreadDemo {
public synchronized void method1(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入method1....");
try {
Thread.sleep(1000);
method2();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public synchronized void method2(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入method2....");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class App {
public static void main(String[] args) {
ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
threadDemo.method1();
}
}, "t1").start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
threadDemo.method2();
}
}, "t2").start();
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
threadDemo.method2();
}
}, "t3").start();
}
}
运行结果
上面代码， t1线程先进入method1， 1s之后进入method2, 因为使用synchronized 加锁，t2， t3线程无法进入method2，必须等，而t1线程执行完method1后，可以直接进入method2， 无需要重复获取锁的操作。
改进： 可以再多开几个线程访问method2方法，会发现结果是一致的。
不可重入锁
不可重入锁是跟重入锁是对立的，表示一线程获取到锁对象后，想再次获取该锁对象时，必须先释放之前获取锁对象，否则阻塞等待。
java中没有线程类实现不可重入锁，更多时候，需要我们编程实现。
//自定义锁对象模拟不可重入锁
public class MyLock {
private boolean isLock = false;
//模拟获取锁
public synchronized void lock() throws InterruptedException {
//自旋排除一些硬件执行干扰
while(isLock){
wait();
}
isLock = true;
}
//模拟释放锁
public synchronized void unLock(){
isLock = false;
notify();
}
}
public class ThreadDemo {
private MyLock lock = new MyLock();
public void method1() throws InterruptedException {
lock.lock();
System.out.println("method1...in");
method2();
System.out.println("method1...out");
lock.unLock();
}
public void method2() throws InterruptedException {
lock.lock();
System.out.println("method2......");
lock.unLock();
}
}
public class App {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ThreadDemo demo = new ThreadDemo();
demo.method1();
}
}
运行之后， 打印只有method1...in， 在执行method1时，调用lock.lock()方法， isLock标记量改为true,表示锁被持有，跳过循环。 执行method2时，再次执行lock.lock()，isLock标签为true， 进入循环，线程等待。模拟拉当锁已经被持有，同一个线程第二次申请同一把锁，需要等待。
互斥锁
同一个时刻，只允许获取到所对象的线程执行。synchronized ReentrantLock 本身就是互斥锁。
public class ThreadDemo {
//同一个时刻只允许一个线程进入
public synchronized void method1(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入....");
}
}
public class ThreadDemo {
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
//同一个时刻只允许一个线程进入
public void method1(){
lock.lock();
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "进入....");
}finally {
lock.unlock();
}
}
}
自旋锁
一种非阻塞锁，也就是说，如果某线程需要获取锁，但锁已经被线程占用时，线程不阻塞等待，而是通过空循环来消耗CPU时间片，等待其他线程释放锁。注意，自旋锁中的循环也不是瞎循环， 一般会设置一定循环次数或者循环跳出条件。
自旋锁运用非常广泛， jdk中的juc包原子操作类中都是, 比如： AtomicInteger
public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
public final int getAndSet(int newValue) {
return unsafe.getAndSetInt(this, valueOffset, newValue);
}
}
Unsafe类
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;
}
偏向锁 / 轻量级锁 / 重量级锁
偏向锁，轻量锁，重量锁并不是对线程加锁机制，而是jdk1.6之后提出的对线程加锁的优化策略。
偏向锁：当线程没有竞争的环境下，需要重复获取某个锁对象时，jvm为减少开销，让线程进入偏向模式，再次获取锁对象时，取消之前已经获取锁同步操作(即一系列的cas判断)，直接取得锁对象。如果期间有其他线程参与竞争，则退出偏向模式。
当线程退出偏向模式最后，进入轻量级锁模式。此时，线程尝试使用自旋方式来获取锁，如果获取成功，继续逻辑执行， 如果获取失败，表示当前锁对象存在竞争，锁就会膨胀成重量级锁。
当线程进入重量级锁模式， 所有操作就跟我们所认知那样，争夺CUP，在操作过程中，争夺失败线程会被操作系统挂起，阻塞等待。那么线程间的切换和调用成本就会大大提高，性能也就对应下降了。
乐观锁
顾名思义，就是很乐观，在获取数据时认为别人不会对数据做修改，所以不上锁，但是在更新的时候会先判断别人有没有更新了此数据，最通用的实现是使用版本号判断方式，java的juc并发包中的原子操作类使用的CAS机制，其实也是一种乐观锁实现。
悲观锁
与乐观锁是相对的，操作前都假设最坏的情况，在获取数据的认为别人会对数据做修改，所以每次操作前都会上锁。而别人想操作此数据就会阻塞直到它拿到锁。Java中synchronized关键字ReentrantLock的实现便是悲观锁。
公平锁
公平锁，讲究公平，当锁对象被占用时，参与锁对象争夺的线程按照FIFO的顺序排序等待锁释放，人人有机会，不争不抢。
public class Resource implements Runnable {
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true); //公平锁
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入了.....");
lock.lock(); //争锁
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取锁并执行了.....");
}finally {
lock.unlock();
}
}
}
public class App {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Resource resource = new Resource(); //共享资源
for (int i = 0; i <10; i++) {
new Thread(resource, "t_" + i).start();
}
}
}
t_4 进入了.....
t_2 进入了.....
t_4 获取锁并执行了.....
t_7 进入了.....
t_6 进入了.....
t_3 进入了.....
t_5 进入了.....
t_2 获取锁并执行了.....
t_7 获取锁并执行了.....
t_6 获取锁并执行了.....
t_3 获取锁并执行了.....
t_5 获取锁并执行了.....
t_0 进入了.....
t_0 获取锁并执行了.....
t_1 进入了.....
t_1 获取锁并执行了.....
t_8 进入了.....
t_8 获取锁并执行了.....
t_9 进入了.....
t_9 获取锁并执行了.....
观察执行结果，当锁是公平锁时(new ReentrantLock(true))会发现进入顺序是4,2,7,6,3,5,0,1,8,9 而执行的顺序是4,2,7,6,3,5,0,1,8,9。两者顺序一样，这就是公平的体现，谁先来，谁先执行。
非公平锁
与公平锁相对，当锁对象被释放时，所有参与争夺锁对象的线程各凭本事，撑死胆大的，饿死胆小的。
其他代码不变，仅仅将参数改为false或者去掉
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false); //非公平锁
t_4 进入了.....
t_2 进入了.....
t_5 进入了.....
t_3 进入了.....
t_4 获取锁并执行了.....
t_7 进入了.....
t_7 获取锁并执行了.....
t_0 进入了.....
t_1 进入了.....
t_0 获取锁并执行了.....
t_8 进入了.....
t_2 获取锁并执行了.....
t_9 进入了.....
t_9 获取锁并执行了.....
t_6 进入了.....
t_5 获取锁并执行了.....
t_3 获取锁并执行了.....
t_1 获取锁并执行了.....
t_8 获取锁并执行了.....
t_6 获取锁并执行了.....
当锁是非公平锁时(new ReentrantLock(false))进入的顺序与执行顺序不一样啦，这就是非公平锁，争夺CPU各凭本事。
好的，到这线程中的锁知识普及就结束了。
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