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悲观锁和乐观锁

1.悲观锁 (Pessimistic Lock)

  • 应用场景:适用于写操作频繁的场景,因为它假设数据在读取后很可能会被其他事务修改。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。
  • 实现方式:通过数据库锁(如行锁、表锁)或Java中的synchronized关键字来实现。
  • 优点
    • 确保数据的一致性,避免并发修改带来的问题。
    • 简单直接,容易理解和实现。
  • 缺点
    • 性能开销较大,尤其是在高并发环境下,锁竞争会导致大量阻塞和上下文切换。
    • 可能导致死锁。

2.乐观锁 (Optimistic Lock)

  • 应用场景:适用于读操作频繁、写操作较少的场景,因为它假设数据在读取后不太可能被其他事务修改。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
  • 实现方式:通常使用版本号或时间戳机制。在更新数据时,会检查当前版本号是否与读取时一致,如果一致则更新,否则重试或失败。
  • 优点
    • 提高了系统的吞吐量,因为大多数情况下不需要加锁。
    • 减少了锁竞争,提高了并发性能。
  • 缺点
    • 实现复杂度较高,需要额外的版本控制机制。
    • 在写操作频繁的情况下,可能会导致大量的重试,影响性能。

3.实际应用

  • 数据库:许多关系型数据库(如MySQL)支持悲观锁和乐观锁。例如,MySQL的InnoDB引擎支持行级锁,而乐观锁可以通过类似于SELECT ... FOR UPDATE的语句来实现。
  • Java:在Java中,悲观锁可以通过synchronized关键字或ReentrantLock来实现,而乐观锁可以通过java.util.concurrent.atomic包中的原子类(如AtomicIntegerAtomicLong)来实现,这些类内部使用了CAS(Compare-And-Swap)机制。

4.示例代码

        悲观锁示例(Java)
public class PessimisticLockExample {
    private final Object lock = new Object();

    public void criticalSection() {
        synchronized (lock) {
            // 临界区代码
        }
    }
}

 乐观锁示例

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class OptimisticLockExample {
    private AtomicInteger value = new AtomicInteger(0);

    public void increment() {
        int oldValue;
        int newValue;
        do {
            // 获取当前值
            oldValue = value.get();
            // 计算新值
            newValue = oldValue + 1;
            // 尝试用CAS将旧值替换为新值
        } while (!value.compareAndSet(oldValue, newValue));
    }
}


原文地址:https://blog.csdn.net/qq_61576108/article/details/140683942

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