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悲观锁(什么是悲观锁和乐观锁?)

思维导图

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悲观锁是平时开发中经常用到的一种锁,比如ReentrantLock和synchronized等就是这种思想的体现,它总是假设别的线程在拿线程的时候都会修改数据,所以每次拿到数据的时候都会上锁,这样别的线程想拿这个数据就会被阻塞。如图所示:

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我们以最简单的同步代码块来分析,其实就是将synchronized作用于一个给定的实例对象monitor,即当前实例对象就是锁对象,每次当线程进入synchronized包裹的代码块时就会要求当前线程持有monitor实例对象锁,如果当前有其他线程正持有该对象锁,那么新到的线程就必须等待,这样也就保证了每次只有一个线程执行synchronized内包裹的代码块

乐观锁,顾名思义它总是假设最好的情况,线程每次去拿数据时都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,如果这个数据没有被更新,当前线程将自己修改的数据成功写入。如果数据已经被其他线程更新,则根据不同的实现方式执行不同的操作(例如报错或者自动重试)。如图所示:

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CAS算法,其实就是Compare And Swap(比较与交换)的意思。目的就是将内存的值更新为需要的值,但是有个条件,内存值必须与期待的原内存值相同。展开来说,我们有三个变量,内存值M,期望的内存值E,更新值U,只有当M==E时,才会将M更新为U

所以可以看出CAS算法其实是无锁的。好处是在读多写少的情况下,性能是比较好的。那么CAS算法的缺点其实也是很明显的。

  • ABA问题。线程C将内存值A改成了B后,又改成了A,而线程D会认为内存值A没有改变过,这个问题就称为ABA问题。解决办法很简单,在变量前面加上版本号,每次变量更新的时候变量的版本号都+1,即A->B->A就变成了1A->2B->3A。
  • 在写多读少的情况下,也就是频繁更新数据,那么会导致其他线程经常更新失败,那么就会进入自旋,自旋时会占用CPU资源。如果资源竞争激烈,多线程自旋的时间长,导致消耗资源

使用场景

相反,在写多读少的场景下,如果使用乐观锁会导致更新时经常产生冲突,然后线程会循环重试,这样会增大CPU的消耗。在这种情况下,建议可以使用悲观锁

总结

这篇文章就讲到这里了,希望看完后能有所收获,感谢你的阅读。

我是一个努力让大家记住的程序员。我们下期再见!!!

能力有限,如果有什么错误或者不当之处,请大家批评指正,一起学习交流!


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