java基础 ---- 乐观锁和悲观锁

java基础 —- 乐观锁和悲观锁

一、前提:什么场景下需要使用锁?

在多节点部署或者多线程执行时,同一个时间可能有多个线程更新相同数据,产生冲突,这就是并发问题。这样的情况下会出现以下问题:
更新丢失:一个事务更新数据后,被另一个更新数据的事务覆盖。
脏读:一个事务读取另一个事物为提交的数据,即为脏读。
其次还有幻读。。
针对并发引入并发控制机制,即加锁。
加锁的目的是在同一个时间只有一个事务在更新数据,通过锁独占数据的修改权。

一、定义
乐观锁(Optimistic Locking):

顾名思义,就是很乐观,每次去拿数据的时候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,可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型,这样可以提高吞吐量,像数据库提供的类似于write_condition机制,其实都是提供的乐观锁。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式CAS实现的。

悲观锁(Pessimistic Locking):

它指的是对数据被外界(包括本系统当前的其他事务,以及来自外部系统的事务处理)修改持保守态度,因此,在整个数据处理过程中,将数据处于锁定状态。总是假设最坏的情况,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。再比如Java里面的同步原语synchronized关键字的实现也是悲观锁。

二、实现方式
1、乐观锁

a. 前提:不会发生并发抢占资源,只有在提交操作的时候检查是否违反数据完整性。只能防止脏读后数据的提交,不能解决脏读。
b. 实现方式:
b1. 使用版本标识来确定读到的数据与提交时的数据是否一致。提交后修改版本标识,不一致时可以采取丢弃和再次尝试的策略。
b2. java中的compareandswap,即cas,解决多线程并行情况下使用锁造成性能损耗的一种机制。CAS操作包含三个操作数,内存位置(V),预期原值(A)和新值(B)。如果内存位置的值与预期原值相匹配,那么处理器会西东将该位置值更新为新值。否则,处理器不做任何操作

2、 悲观锁:

a.前提;一定会有并发抢占资源,强行独占资源,在整个数据处理过程中,将数据处于锁定状态
b. 实现,往往依靠数据库提供的锁机制(也只有数据库层提供的锁机制才能真正保证数据访问的排他性,否则,即使在本系统中实现了加锁机制,也无法保证外部系统不会修改数据)

乐观锁的两种实现方式
Java并发问题–乐观锁与悲观锁以及乐观锁的一种实现方式-CAS
Java 中的悲观锁和乐观锁的实现

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