悲观锁和乐观策略

悲观者与乐观者的做事方式完全不一样,悲观者的人生观是一件事情我必须要百分之百完全控制才会去做,否则就认为这件事情一定会出问题;而乐观者的人生观则相反,凡事不管最终结果如何,他都会先尝试去做,大不了最后不成功。这就是悲观锁与乐观锁的区别,悲观锁会把整个对象加锁占为自有后才去做操作,乐观锁不获取锁直接做操作,然后通过一定检测手段决定是否更新数据。这一节将对乐观锁进行深入探讨。

Synchronized互斥锁属于悲观锁,它有一个明显的缺点,它不管数据存不存在竞争都加锁,随着并发量增加,且如果锁的时间比较长,其性能开销将会变得很大。有没有办法解决这个问题?答案是基于冲突检测的乐观锁。这种模式下,已经没有所谓的锁概念了,每条线程都直接先去执行操作,计算完成后检测是否与其他线程存在共享数据竞争,如果没有则让此操作成功,如果存在共享数据竞争则可能不断地重新执行操作和检测,直到成功为止,可叫CAS自旋。

乐观锁的核心算法是CAS(Compare and Swap,比较并交换),它涉及到三个操作数:内存值、预期值、新值。当且仅当预期值和内存值相等时才将内存值修改为新值。这样处理的逻辑是,首先检查某块内存的值是否跟之前我读取时的一样,如不一样则表示期间此内存值已经被别的线程更改过,舍弃本次操作,否则说明期间没有其他线程对此内存值操作,可以把新值设置给此块内存。有两个线程可能会差不多同时对某内存操作,线程二先读取某内存值作为预期值,执行到某处时线程二决定将新值设置到内存块中,如果线程一在此期间修改了内存块,则通过CAS即可以检测出来,假如检测没问题则线程二将新值赋予内存块。

当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时,只有其中一个线程能更新变量的值(锁总线),而其它线程都失败,失败的线程并不会被挂起,而是被告知这次竞争中失败,并可以再次尝试 ​​​​
 
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