【悲观锁与乐观锁的原理及实现】

逃离我推掉我的手 2023-10-04 22:00 34阅读 0赞

Java中的锁机制是多线程编程中常用的同步机制，主要用于控制共享资源的访问。Java中的锁分为悲观锁和乐观锁两种，本文将介绍它们的原理及实现方式。

1.  悲观锁

悲观锁的基本思想是，当线程访问共享资源时，认为其他线程可能会修改数据，因此需要加锁保护共享资源。悲观锁实现起来比较简单，通常使用synchronized关键字来实现。

举个例子，假设有一个共享变量count，多个线程同时对它进行累加操作，代码如下：

public class Counter {
        private int count = 0;
    
        public synchronized void increment() {
            count++;
        }
        
        public int getCount() {
            return count;
        }
    
    }

上面的代码使用synchronized关键字对increment方法进行加锁，保证多个线程对count变量的访问是同步的。

1.  乐观锁

乐观锁的基本思想是，当线程访问共享资源时，认为其他线程不会修改数据，因此不需要加锁，而是在更新数据时判断是否被其他线程修改过，如果没有被修改，则更新成功，否则需要重试。

乐观锁的实现方式有很多种，其中最常用的是基于版本号（Version Number）的乐观锁。每个共享数据都维护一个版本号，当线程更新数据时，先读取当前的版本号，然后尝试更新数据，如果版本号未发生变化，则更新成功，否则需要重试。

举个例子，假设有一个共享变量count，多个线程同时对它进行累加操作，代码如下：

public class Counter {
        private int count = 0;
        private int version = 0;
    
        public void increment() {
            int currentVersion = version;
            while (true) {
                if (compareAndSet(currentVersion)) {
                    count++;
                    break;
                }
            }
        }
        
        public int getCount() {
            return count;
        }
        
        public synchronized boolean compareAndSet(int expectVersion) {
            if (version == expectVersion) {
                version++;
                return true;
            }
            return false;
        }
    
    }

上面的代码使用compareAndSet方法实现了基于版本号的乐观锁。increment方法先读取当前的版本号，然后在一个while循环中不断尝试更新数据，如果compareAndSet方法返回true，则表示更新成功，否则需要继续重试。

总之，悲观锁和乐观锁是Java中常用的两种锁机制，悲观锁通过加锁保护共享资源，保证线程安全，而乐观锁则通过无锁编程的方式提高并发性能。开发人员需要根据实践场景选择适应的锁。