最近在学习java的并发编程时，遇到了很多锁的概念，有很多其实都是同一个锁的多种叫法而已，或者是某种锁的一个功能。为了更好的梳理这块知识，这里做一个小结，将锁的概念进行区分。
先说目前我们所遇到的锁的名词，大致有如下这些：公平锁/非公平锁、可重入锁(递归锁)、独享锁/共享锁、互斥锁/读写锁、乐观锁/悲观锁、自旋锁、分段锁、分布式锁。
公平锁/非公平锁
这个概念主要是指，当多个进程同时抢占一个资源时，由于该资源已经被占用，那么这些线程会进入等待队列。此时，如果是公平锁，那么所有的进程会按照访问时间依次进入队列，当资源被释放后，从队列中出队一个线程进行处理（由于队列是先进先出原则，所以保证了公平性）；如果是非公平锁，那么会有两种情况进行处理：1、每个线程都有各自的优先级，每当资源被释放后，会根据线程优先级进行出队，优先级高的线程先获得资源抢占权。2、每个线程在访问资源发现被占用，进入等待队列前，会再进行一次抢占动作，如果此时能抢到锁，那么就继续执行，抢不到，就进入等待队列（AQS非公平锁原理）。
非公平锁的优点是，高并发下的吞吐量比公平锁要高（毕竟少了入队出队操作），但是极端情况下会导致某些线程长时间抢不到资源而导致超时。
可重入锁(递归锁)
这个概念是指，如果一个线程在获得锁的情况下，内部调用逻辑有同样的锁，那么它依然可以获得该锁，而不需要等待。如下，funcA方法本身有锁，调用的funcB方法也有锁，但是他们是在同一个线程逻辑内的锁，可以认为是一个锁，这样在调用funcB方法时，可以直接获取该锁而不用等待，避免死锁的发生。
synchronized void funcA() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
funcB();
}
synchronized void funcB() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
}
可以这么理解，你有一把家门钥匙，当你开门进入后，将门反锁（即上锁，避免其他人进入），屋里的其他房间都可以对你敞开，你要做的操作仅仅是：进入主卧--开门--离开主卧--关门，进入厨房--开门--离开厨房--关门。这个操作在Java中，就是用一个计数器来控制，当你重复获得一个锁时，该锁的计数器会加一，释放时减一，直到计数器为0，才标志着该资源被完全释放。
独享锁/共享锁
互斥锁/读写锁
这两个概念一起说吧。独享的意思，就是互斥，这个很好理解，就是一个资源每次只能被一个线程占用，占用期间其他线程不能抢占，只能等待。共享锁是指一个资源同时可以被多个线程占用。java中的Synchronized和ReentrantLock都是独享锁。不过Lock的另一个实现ReadWriteLock（读写锁）就有共享锁的实现。因为读操作并没有对数据进行更改，加不加锁其实不影响，而写操作就需要加锁避免脏数据的产生。为了应对这种场景，就产生了读写锁，提高并发效率。
乐观锁/悲观锁
自旋锁
乐观和悲观，指的就是对待加锁的态度。悲观锁认为，不加锁的并发操作一定会出问题，当一个线程在操作数据时，认为这个数据一定被其他线程修改了，必须加锁保证数据一致性（哪怕当前就它一个线程）；乐观锁认为，当一个线程在操作数据时，认为这个数据一定没有被其他线程修改，不需要加锁（也就是所谓的无锁机制）。
悲观锁很好理解，只要加上锁就好。
乐观锁因为认为不需要加锁，但是为了保证数据一致性，才用了CAS机制，即compare and swap（set），比较后再交换（赋值）。举两个例子来说明：
1、在sql执行更新语句时，悲观锁会在这个方法只上加Synchronized关键字保证每次只有一个线程能更新。而乐观锁不需要加锁，他只需要在表中增加一个字段：version，每次修改之前先查询该值（比如10），然后执行update语句为
update table_name set name='zhangsan',version=version+1 where id=1 and version=10
只有当version=10的时候，这条语句才会被执行，如果此时有另一个线程执行了这条语句，version会变成11，那么该线程会执行失败，有两种选择进行处理：A--退出，该情况可能的场景之一是用户修改姓名，连续点了两次提交，既然别的线程已经改了，那该线程直接结束就好；B--进入死循环，重新获取新的version，再去更新，直到更新成功为止，因为这里不停的循环等待，所以这种情况就被称为自旋锁。该情况可能的场景就是记录访问量、库存等等（当然，redis记录更好）
2、Atomicinteger原子类的核心机制，采用了java的unsafe类，直接对内存进行操作，这里有三个概念，初始值、期望值和比较值。比如要自增，从1增加到2，那么初始值就是1，期望值就是2，比较值是从主存中拿回来的这个变量当前的值（涉及了JAVA内存模型，这里不细说）。如果比较值是1，说明当前可以自增，然后增加后，将2刷回主存；如果比较值大于1，说明已经有其他线程将该变量进行了自增，那么它就会在循环中开始自旋：将比较值赋给初始值，再进行一次CAS操作。
分段锁
这是一种加锁思想，并不是具体的一种锁，是解决高并发下全局锁可能造成的性能损失而出现的，在ConcurrentHashMap中有很好的体现。在进行put操作时，并不会对整个hashmap进行加锁，会先根据hashcode算出将要插入的点，然后针对该点进行加锁，这样就保证了多个线程可以同时进行put操作了。
分布式锁
分布式锁主要是针对分布式环境下，多台主机同时操作同一个资源，因为不在同一个jvm环境下，无法通过java自身进行控制，所以就需要借助第三方工具来实现。主要有两种方案：
1、借助redis的setnx方法，该方法在插入一个值后成功后会返回1，失败返回0。因为redis本身是线程安全的，所以在操作时通过自旋的方式判断返回值
2、借助zookeeper的临时节点。zk规定，同一个节点下，不能存在同名的节点，临时节点则会在断开连接的时候自动删除。所以当一个节点被创建后，对应的线程会获得锁，其他线程获取锁失败，此时不需要自旋，会执行线程等待状态。zk在节点删除时，会主动发出时间通知，其他线程在收到通知后，再进行一次申请锁操作，获得锁就会解除等待状态，否则继续等待。
小结
1、java中有两种锁，Synchronized关键字和Lock锁，其中Lock锁是一个接口，其下有多种实现，最著名的就是ReentrantLock和ReadWriteLock，上面都有提到。
2、ReentrantLock的字面意思，其实就是可重入锁的意思，它借助了AQS机制，进行了加锁。
3、Synchronized是通过jvm来实现的非公平锁，所以无法改为公平锁。而ReentrantLock是通过代码的方式实现了加锁，所以可以进行公平和非公平的选择，默认情况下是非公平锁
4、自旋锁（乐观锁）因为实质上并没有加锁，所以它的并发效率会很高，但是因为死循环的存在，会造成CPU的资源占用。所以在使用锁机制时，要针对不同的情况采用不同的锁。
5、在使用自旋锁时，要考虑实际情况，不能一味的死循环等待。其实自旋锁也可以理解为一个重试机制，当超出一定次数后，可以考虑退出。