锁机制
锁机制的作用是保证并发安全问题，当且仅当存在有状态的共享变量时，才存在并发安全问题。
- 有状态就是，有数据存储功能。 有状态对象，就是有实例变量的对象，可以保存数据，是非线程安全的。 在不同方法调用间不保留任何状态。
- 无状态就是，一次操作，不能保存或者修改数据。 无状态对象，就是没有实例变量的对象，不能保存或修改数据，是不变类，是线程安全的。
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MySQL锁机制
锁的本质就是用来解决并发问题的，而MySQL锁实际上锁的是索引。
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MySQL的锁机制分为读锁和写锁。这里我们只聊写锁，对于MySQL写锁的实现，其实可以使用乐观锁和悲观锁机制实现。乐观锁利用版本号完成，是我们用户完成的；MySQL对于写锁的实现是悲观锁。
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从粒度上看，有表级锁和行级锁，表级锁分为意向锁和普通表锁；行级锁主要有记录锁、间隙锁（间隙锁在可重复读隔离级别下才有效）和临键锁。其中，行锁是加在索引上的一种锁，是二阶段锁，在事务结束后释放。
行锁实际加在索引上，所以如果一个update语句的where条件中，如果没有明确的索引时，会导致所有行均被加上行锁（所有间隙也会加上间隙锁）
所以，如果在使用select for update时忘了加索引，就会导致行锁升级为表锁，进而引发死锁。
意向锁从本质上来看，其实称不上是一把锁，主要是为了解决遍历记录导致的性能损耗。
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行级锁的三把锁，起到的作用就是通过协作，避免修改范围内的数据发生额外的变化，这就是为什么，MySQL加锁的基本单位其实是临键锁next key，因为临键锁=记录锁+间隙锁。
好的，那么知道了这个概念之后，我们就需要知道三把锁是什么，以及怎么实现行级锁？
- 由于行级锁的本质是防止目标范围内的数据发生变化，那么我们应该需要防止哪些操作？修改、删除和新增，避免范围内的数据数量和数据本身发生变化。所以，数据的修改就需要通过记录锁record lock解决，而对于数据的新增和删除来说，我们需要锁住的不是记录，而是记录之间的间隙，避免插入（这个时候就需要next key）。
- 那么为什么需要有next key？正如我们前面说的，record lock和gap lock解决了记录本身和记录间隙之间的变化，而为了更加方便地实行加锁操作，就出现了next lock，它的本质是方便进行加锁，所以next lock成为了MySQL加锁的基本单位。
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说完了有哪些锁，那么实战的时候，他们到底是怎么加锁的呢？加锁的方式其实很简单，就是从第一个满足条件的地方开始加锁，直到第一个不满足条件的地方结束，通过next lock加锁。
而锁的优化机制主要有两个：都是因为等值查询的特殊情况。
- next lock退化成record lock：退化成record lock主要是因为在唯一索引下的等值查询，本质上就避免了出现第二个数据，所以根本就不需要锁间隙；
- next lock退化成gap lock：退化成gap lock主要是因为普通索引下的等值查询，在没有查到数据的情况下，由于无法保证数据的唯一性，需要通过锁间隙的方式，防止新增数据对等值查询造成的影响。而由于没有找到指定的值，那么就不需要使用记录锁锁住等值的部分，因为当最后一个数据不为目标数据a时，则说明最后一个数据b一定大于a，所以此时我们锁住区间，就已经锁住了等值查询的目标数据了，此时我们只需要防止区间插入即可，即gap lock。
ps：范围查询中如果有等值的情况，其实也属于等值查询。
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JDK锁机制
JDK锁机制主要分为乐观锁和悲观锁，而为了保证并发安全，本质上只需要保证三个核心特性，分别是可见性、原子性和有序性。
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乐观锁
首先是乐观锁，乐观锁从本质是通过CAS和volatile实现并发安全。
- CAS用于保证原子性，而volatile用于保证可见性，Java语言自身就可以保证有序性。
乐观锁的典型应用是AQS，AQS是一个同步器，核心是CLH队列，所有的线程通过接入AQS实现对共享资源的竞争，竞争失败的线程就会进入CLH队列中，继续参加日后的竞争。所以AQS的核心其实就是对于共享资源的竞争，而CAS+volatile就是竞争共享资源的核心。
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悲观锁
然后就是悲观锁，悲观锁主要有两种形式，分别是sychronized和reentrantlock。synchronized是java语言层面，而reentrantlock是lock接口层面的。
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synchronized
synchronized主要有三个特性，分别是公平性、可重入性、互斥性。想要知道synchronized的原理，其实只需要从两个方向出发，分别是Java对象头和Monitor。
- 对象头是synchronized的基础，因为synchronized申请锁、上锁、释放锁都与对象头有关；
- synchronized 基于进入和退出监视器对象(monitor)来实现方法同步和代码块同步，每个对象都存在着一个monitor与之关联，monitor对象存在于每个Java对象的对象头中(存储的指针的指向)。
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reentrantLock
Reentrantlock的核心就是对于AQS的使用。
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分布式锁
分布式锁的核心是唯一性，无论是MySQL、Redis和Zookeeper，想要实现分布式锁，本质上都是实现唯一性。而任何一个锁机制，其核心特点都是可重入性和互斥性。
- 唯一性，以MySQL实现分布式锁为例，存在并发创建key的问题，即有可能同时创建两个相同的key，解决方式就是使用唯一索引实现唯一性，避免存在两个相同的key。
- 互斥性、可重入性，利用value设置身份验证，实现可重入和互斥。
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