阻塞锁和自旋锁的理解

想象你和你的朋友们一起玩一个游戏，但是每次只能一个人玩。为了决定谁先玩，你们可以用两种方法来排队：

阻塞锁

阻塞锁就像是在排队时坐下来等。假设你们有一个椅子，只有轮到你时你才可以站起来玩。如果轮到你的朋友玩，你就坐在椅子上休息，等轮到你时再站起来。这种方式的好处是你可以省力，不用一直站着等。

自旋锁

自旋锁就像是在排队时站着不停地走动。假设你们站成一排等待，每个人都一直走来走去，随时准备轮到自己。这种方式的好处是当轮到你时，你可以马上开始玩，因为你已经准备好了。不过缺点是你会一直走来走去，可能会有点累。

在计算机里面，当不同的程序需要访问同一个资源（比如一段数据）时，它们需要排队，避免同时使用导致错误。阻塞锁和自旋锁就是用来解决这个问题的两种方法：

• 阻塞锁：程序会停下来等待，直到资源可用。这就像坐下来休息，等轮到自己。
• 自旋锁：程序会不停地检查资源是否可用，这就像一直走来走去，随时准备使用资源。

总结一下，阻塞锁更省力，但是等待时间可能会稍长；自旋锁更快，但是会占用更多的计算资源。不同的情况下，程序会选择不同的锁来使用。

阻塞锁

阻塞锁是指当线程尝试获取锁失败时，线程进入阻塞状态，直到接收信号后被唤醒.(线程的状态包括新建、就绪、运行、阻塞及死亡）在JAVA中，能够唤醒阻塞线程的操作包括Object.notify, Object.notifyAll, Condition.signal, LockSupport.unpark。

阻塞锁在获取锁失败后，会进行阻塞，这时涉及到cpu的上下文切换。再唤醒时，也需要重新去获取cpu时间片，也需要上下文切换。

自旋锁

线程在一个循环中尝试获取锁，直到获取到锁为止。此时该线程会一直占用cpu，直到获取到锁才释放。但是由于一直在尝试获取锁中，所以执行速度会比阻塞锁快。

各自的优缺点

自旋锁

优点：

1. 低延迟：自旋锁的等待时间通常很短，因为它只是简单地检查锁是否可用，没有涉及操作系统的调度开销。
2. 简单实现：自旋锁的实现通常比较简单，不需要涉及复杂的操作系统机制。
3. 适用于短时间等待：在锁定时间非常短的情况下，自旋锁可以非常高效，因为它避免了线程上下文切换的开销。

缺点：

1. 高CPU使用率：自旋锁会不断地检查锁的状态，占用大量的CPU资源，可能导致CPU浪费。
2. 不适合长时间等待：如果锁被占用的时间较长，自旋锁会导致大量的资源浪费，因此不适合长时间等待的场景。
3. 可能导致优先级反转：在某些情况下，自旋锁可能会导致低优先级线程占用CPU时间，从而延迟高优先级线程的执行。

阻塞锁

优点：

1. 节省CPU资源：阻塞锁在等待时会将线程挂起，让出CPU资源，其他任务可以继续执行。
2. 适用于长时间等待：如果锁被占用的时间较长，阻塞锁更合适，因为线程会被挂起，直到锁可用。
3. 减少资源竞争：通过挂起线程，阻塞锁减少了资源竞争和系统开销。

缺点：

1. 高延迟：由于涉及操作系统的调度和线程上下文切换，阻塞锁的等待时间可能较长。
2. 复杂实现：阻塞锁的实现需要依赖操作系统的调度机制，通常比自旋锁更复杂。
3. 可能导致上下文切换开销：如果线程频繁地被挂起和唤醒，可能导致大量的上下文切换开销。

选择自旋锁还是阻塞锁

1. 短时间锁定：如果预计锁定时间非常短，自旋锁可能更高效，因为避免了线程挂起和唤醒的开销。
2. 长时间锁定：如果预计锁定时间较长，阻塞锁更合适，因为可以节省CPU资源。

总体来说，自旋锁适用于锁定时间短、锁竞争不频繁的场景，而阻塞锁更适合锁定时间较长或锁竞争较频繁的场景。根据具体的应用需求选择合适的锁类型，可以优化系统性能。