乐观锁与悲观锁
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。
| 定义 | 适用场景 | 使用 | 优缺点 | |
|---|---|---|---|---|
| 悲观锁 | 悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。 | 写操作非常多 | 就是利用各种锁（synchronized独占锁） | 保证数据安全 使用synchronized同步锁进行线程阻塞和唤醒切换以及用户态内核态间的切换操作额外浪费消耗cpu资源 |
| 乐观锁 | 认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。 | 读操作非常多 | 无锁编程，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。 | 不加锁会带来大量的性能提升。 冲突多时，自旋消耗大 |
在多线程竞争下，加锁、释放锁会导致比较多的上下文切换和调度延时，引起性能问题。
（2）一个线程持有锁会导致其它所有需要此锁的线程挂起。
（3）如果一个优先级高的线程等待一个优先级低的线程释放锁会导致优先级倒置，引起性能风险。
CAS
定义
CAS,compare and swap的缩写，比较并交换。
CAS 操作包含三个操作数 —— 内存位置（V）、预期原值（A）和新值(B)。有效地说明了“我认为位置 V 应该包含值 A；如果包含该值，则将 B 放到这个位置；否则，不要更改该位置，只告诉我这个位置现在的值即可。
存在的问题
- ABA问题。
但是如果一个值原来是A，变成了B，又变成了A，那么使用CAS进行检查时会发现它的值没有发生变化，但是实际上却变化了。ABA问题的解决思路就是使用版本号。在变量前面追加上版本号，每次变量更新的时候把版本号加一，那么A－B－A 就会变成1A-2B－3A。
从Java1.5开始JDK的atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA问题。这个类的compareAndSet方法作用是首先检查当前引用是否等于预期引用，并且当前标志是否等于预期标志，如果全部相等，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。 - 循环时间长开销大。自旋CAS如果长时间不成功，会给CPU带来非常大的执行开销。
- 只能保证一个共享变量的原子操作j。
从Java1.5开始JDK提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性，你可以把多个变量放在一个对象里来进行CAS操作。
AtomicInteger
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}
compareAndSwapInt为 native 方法，compareAndSwapInt 基于的是CPU 的 CAS指令来实现的。所以基于 CAS 的操作可认为是无阻塞的，一个线程的失败或挂起不会引起其它线程也失败或挂起。并且由于 CAS 操作是 CPU 原语，所以性能比较好。
当值为expect时，修改为update
Synchronized
Synchronized是Java中解决并发问题的一种最常用的方法，也是最简单的一种方法。
Synchronized的作用主要有三个：
- 确保线程互斥的访问同步代码
- 保证共享变量的修改能够及时可见
- 有效解决重排序问题。
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。
来源：CSDN
作者：Jolin's knight
链接：https://blog.csdn.net/qq_25046005/article/details/104438790