孤舟笔记 并发篇十二 Java并发锁这么多怎么分？一张图理清乐观锁悲观锁公平锁可重入锁的关系

学 Java 并发的时候，锁的名字像撒豆子一样蹦出来：乐观锁、悲观锁、公平锁、非公平锁、可重入锁、独占锁、共享锁、自旋锁、偏向锁、轻量级锁……你越学越晕，感觉每把锁都是独立的，根本串不起来。

其实，这些锁不是并列关系，而是从不同维度给同一把锁起的名字。今天咱们就把这团乱麻理清楚。

先说结论：锁的分类维度

||| 分类维度 | 锁类型 | 说明 |
|||------|------|------|
||| 加锁策略 | 乐观锁 / 悲观锁 | 加锁前是否假设冲突 |
||| 公平性 | 公平锁 / 非公平锁 | 是否按等待顺序获取 |
||| 重入性 | 可重入锁 / 不可重入锁 | 同一线程能否重复获取 |
||| 排他性 | 独占锁（排他锁）/ 共享锁 | 是否只允许一个线程持有 |
||| 等待方式 | 自旋锁 / 阻塞锁 | 等锁时是自旋还是挂起 |
||| 锁粒度 | 偏向锁 / 轻量级锁 / 重量级锁 | synchronized 的 JVM 优化级别 |

一句话记住：锁的分类就像给人分类——按性别分、按年龄分、按职业分，同一个人可以同时属于多个分类。

核心理解：同一把锁可以有多个"身份"

这是最关键的一点——一把锁可以同时属于多个分类维度。

比如ReentrantLock：

• 它是悲观锁（加锁才访问）
• 它是可重入锁（同线程可重复获取，所以叫 Reentrant）
• 它可以是公平锁或非公平锁（构造参数决定）
• 它是独占锁（同一时刻只有一个线程持有）
• 它等待时是阻塞锁（park 挂起，不是自旋）

就像一个人可以同时是"男生、90后、程序员"——这些标签不冲突，只是分类维度不同。

生活类比：你去买车，销售说"这是自动挡、SUV、白色、七座"。自动挡 vs 手动挡是一个维度，SUV vs 轿车是另一个维度，颜色是第三个维度——它们描述的是同一辆车的不同方面。

维度一：加锁策略——乐观 vs 悲观

这是思想层面的分类：

• 悲观锁：先锁再说，认为冲突一定发生 →synchronized、ReentrantLock
• 乐观锁：先干后验，认为冲突概率低 → CAS、版本号

这个维度和后面的维度完全正交。一把悲观锁可以同时是公平锁、可重入锁、独占锁——不矛盾。

维度二：公平性——公平 vs 非公平

这是排队策略的分类：

• 公平锁：先来先得，按等待顺序获取 →new ReentrantLock(true)
• 非公平锁：允许插队，直接 CAS 抢 →new ReentrantLock(false)（默认）

只有涉及"排队"的锁才有公平性概念。乐观锁（CAS）不存在排队，所以没有公平/非公平的说法。

维度三：重入性——可重入 vs 不可重入

这是同线程行为的分类：

• 可重入锁：同线程可重复获取同一把锁 →synchronized、ReentrantLock
• 不可重入锁：同线程重入会死锁 → 实际很少使用

Java 中主流锁基本都是可重入的，不可重入锁属于特殊场景（如某些自旋锁实现）。

维度四：排他性——独占 vs 共享

这是多线程行为的分类：

• 独占锁（排他锁）：同一时刻只有一个线程持有 →synchronized、ReentrantLock
• 共享锁：同一时刻多个线程可同时持有 →ReentrantReadWriteLock.ReadLock、Semaphore

ReentrantReadWriteLock最有意思——读锁是共享锁，写锁是独占锁。读读不互斥，读写互斥，写写互斥。

维度五：等待方式——自旋 vs 阻塞

这是等锁行为的分类：

• 自旋锁：等锁时 CPU 空转，不释放时间片 → CAS 自旋
• 阻塞锁：等锁时线程挂起（park），让出 CPU →synchronized（重量级锁）、ReentrantLock

自旋锁适合锁持有时间极短的场景——等一小会儿就拿到了，比挂起再唤醒快。但如果锁持有时间长，自旋就是白白浪费 CPU。

synchronized的轻量级锁阶段就是自旋，膨胀为重量级锁后变为阻塞。所以synchronized其实两种都用了。

维度六：synchronized 的 JVM 优化级别

这是synchronized独有的锁升级过程：

• 偏向锁：只有一个线程访问，连 CAS 都不做，直接标记
• 轻量级锁：短时间竞争，CAS 自旋
• 重量级锁：竞争激烈，操作系统互斥量，线程阻塞

锁只能升级不能降级（严格说偏向锁可以批量撤销）。这是 JVM 帮你自动做的优化，代码层面无感知。

并发锁分类全景

Java 并发锁分类 全景 按加锁策略 ├── 乐观锁 ── CAS、版本号 └── 悲观锁 ── synchronized、ReentrantLock 按公平性 ├── 公平锁 ── ReentrantLock(true) └── 非公平锁 ── ReentrantLock(false)、synchronized 按重入性 ├── 可重入锁 ── synchronized、ReentrantLock └── 不可重入锁 ── 极少使用 按排他性 ├── 独占锁 ── synchronized、ReentrantLock、WriteLock └── 共享锁 ── ReadLock、Semaphore、CountDownLatch 按等待方式 ├── 自旋锁 ── CAS 自旋 └── 阻塞锁 ── synchronized（重量级）、ReentrantLock synchronized 锁升级 偏向锁 → 轻量级锁（自旋） → 重量级锁（阻塞） 关键理解 一把锁可同时属于多个维度，维度之间正交不互斥 口诀：乐观悲观加锁策，公平排队谁先得， 重入自旋独占共，维度正交要分清。

回答技巧与点评

标准回答

Java 并发锁可以从多个维度分类：按加锁策略分为乐观锁和悲观锁；按公平性分为公平锁和非公平锁；按重入性分为可重入锁和不可重入锁；按排他性分为独占锁和共享锁；按等待方式分为自旋锁和阻塞锁。这些维度是正交的，同一把锁可以同时属于多个维度。比如 ReentrantLock 既是悲观锁、可重入锁、独占锁，又可以是公平锁或非公平锁。

加分回答

1. 设计思想：锁的分类本质是"关注点分离"——每个维度解决一个特定问题。乐观/悲观解决"要不要加锁"，公平/非公平解决"排队策略"，独占/共享解决"并发度"。理解维度而非记名字，才能真正选对锁
2. 边界情况：有些锁的组合是不存在的。比如乐观锁没有公平/非公平之分（CAS 没有排队），不可重入的悲观锁在 Java 中极少使用（会自我死锁）。synchronized 的锁升级是不可逆的（只升不降）
3. 实际应用：选锁时按维度逐个决策——先选乐观/悲观（看竞争程度），再选公平/非公平（看是否需要严格顺序），再选独占/共享（看是否允许多线程同时读），最后选等待方式（看锁持有时间长短）

面试官点评

这道题考的是你对锁的体系化认知。把所有锁名罗列一遍只能拿基础分。能说清"同一把锁可以属于多个分类维度"这个核心认知，逐维度展开，才是面试官想听的。如果你能现场画出分类图，并指出哪些组合不存在，面试官会非常认可。

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