CAS（Compare and Set）
无锁算法，不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步，拿变量的原值和内存中的值进行比较，如果相同，则原值没有被修改过，那么就将原值修改为新值，失败的线程不会挂起，继续循环；
Java 中的 AtomicInteger 类就用了CAS操作。
比起锁来性能提升了许多，但是因为频繁循环，会照成系统开销增大。
ABA问题：如果值一开始是A，后来被改成了B又被改回了A，CAS会认为该变量没被修改过，不过 Java 也提供了带时间戳的类来解决这个问题。
AQS（AbstractQueuedSynchronizer）
抽象队列同步器，支持 独占(exclusive ) 与 共享(shared) 两种模式，维护一个整形的 volatile 变量 state 和队列来实现同步，通过 CAS来更新state值（线程个数一致），AQS 也支持自定义同步器同时实现独占和共享两种方式，如 ReentrantReadWriteLock；
直接尝试占有，先判断state是否为0（可获取），然后将0累计加1，当前线程设置为锁持有（ lock()）线程，并返回成功；如果失败则依次排队，释放锁（ unlock()）state-1；
java很多同步框架都依赖于AQS，比如 CountDownLatch，ReentrantLock，Semaphore。
同步器基于模板方法模式，需要自定义模版继承 AbstractQueuedSynchronizer ，重写方法（state 的获取和释放）， Semaphore(信号量)可以指定多个线程同时访问某个资源。
Semaphore
基于 AQS 实现，指定线程数量，当执行任务的线程数超出，多余的线程将会被放入阻塞队列。
CountDownLatch
基于 AQS 实现，是一次性的，计数器的值只能在构造方法中初始化一次。
CyclicBarrier
指定线程数量，线程到达一个屏障会被阻塞（变量标识计数），直到指定的最后一个线程也到达屏障时，屏障才会打开，然后线程继续运行，还可以指定到达屏障时，优先执行某些代码块。
ReentrantLock（公平锁/非公平锁）
依赖于AQS同步框架实现，可以指定构造函数的boolean类型来得到公平锁或非公平锁。
公平锁：先进先出，多个线程按照队列的规则依次排队。
非公平锁：多个线程去获取锁的时候，会直接去尝试获取，获取不到，再去进入等待队列。
对比公平锁更有机会抢占锁，性能高于公平锁，因为线程运行之间存在着延迟，非公平锁能更充分的利用时间碎片。
synchronized（同步锁）
表示只能有一个线程访问该对象，jdk6之前是操作系统的 mutex lock（互斥锁）实现，但是由于 mutex 性能上的问题，在线程挂起时会从用户状态切换到内核状态来；
切换代价消耗大，后面加入了CAS跟许多优化机制，所以性能跟 ReentrantLock 基本相等。
静态方法类需要注意，如果new不同对象调用同一个静态锁方法，此时对象间会共用一把锁，使该线程下方法里的代码块同步进行。
mutex
Linux 系统中称 mutex 为互斥体，是一种存取共享内存资源的机制，在数据被进程持有时不允许其它进程从共享内存中读取信息、也不允许同时读取操作。
可重入锁/不可重入锁
可重入锁：当线程获取某个锁后，还可以继续获取它，可以递归调用，而不会发生死锁，ReentrantLock 跟 synchronized 都是可重入锁。
不可重入锁：与可重入相反，获取锁后不能重复获取，否则会自己锁死自己。
独享锁/共享锁
独享锁：该锁每一次只能被一个线程所持有，比如 synchronized。
共享锁：该锁可被多个线程共有。
互斥锁/读写锁
互斥锁： mutex lock，如果资源已经被加锁，其它线程进入阻塞，直到当前进程解锁，synchronized 为互斥锁。
读写锁：读写锁既是互斥锁，又是共享锁，读模式是共享，写是互斥，读读不互斥，读写互斥，写写互斥。
乐观锁/悲观锁
乐观锁：假设都是无锁状态。
悲观锁：假设都是上锁状态。
分段锁
是一种锁的设计，并不是具体的一种锁，ConcurrentHashMap 前期就是通过分段锁来实现高效的并发操作。
每一把锁都用于数据段，当多线程访问不同数据段的数据时，从而降低锁竞争，提高并发访问效率。
自旋锁
偏向锁/轻量级锁/重量级锁
不属于java锁，而是 Jvm 为了提高锁的获取与释放效率而做的优化。
偏向锁：某线程一直访问 synchronized 锁代码，那么该线程会自动获取锁，降低获取锁的代价。
轻量级锁：在偏向锁的基础上，另一个线程加入访问，偏向锁会自动升级为轻量级锁，其他线程就可以通过自旋的形式尝试获取锁而不被阻塞，以此提高性能。
重量级锁：在轻量级锁的基础上，另一个线程加入访问，处于自旋，当自旋一定次数还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁变为重量级锁，重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞。
volatile
高速缓存：多核多线程操作（单核不会），会对数据进行缓存，修改后在设置回内存中，这样会导致写入数据时（会让其他线程缓存中的值过期，这样就必须重新获取最新的值）同步出错，volatile可以解决可见性问题，线程修改完值后其它线程立即可见。
指令重排：CPU在执行代码时（编译器也会），不一定是我们编写的顺序去执行，为了提高效率，会对这些先后顺序无关紧要的代码（数据无依赖关系）进行重新排序，导致有的初始化完成但是还没赋值，下一个线程操作时就会异常，volatile会告诉CPU禁止对它重排。
使用volatile会屏蔽掉JVM中的一些优化，效率上比较低，因此必要时使用。
Original: https://www.cnblogs.com/LiuZhen/p/15964885.html
Author: 翻滚的咸鱼
Title: 同步锁笔记
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