一、什么是悲觀鎖、樂觀鎖
基本概念
樂觀鎖和悲觀鎖是兩種思想,用于解決并發場景下的數據競爭問題。
樂觀鎖:樂觀鎖在操作數據時非常樂觀,認為別人不會同時修改數據。因此樂觀鎖不會上鎖,只是在執行更新的時候判斷一下在此期間別人是否修改了數據:如果別人修改了數據則放棄操作,否則執行操作。悲觀鎖:悲觀鎖在操作數據時比較悲觀,認為別人會同時修改數據。因此操作數據時直接把數據鎖住,直到操作完成后才會釋放鎖;上鎖期間其他人不能修改數據。優缺點和適用場景
樂觀鎖和悲觀鎖并沒有優劣之分,它們有各自適合的場景;下面從兩個方面進行說明。
1、功能限制
與悲觀鎖相比,樂觀鎖適用的場景受到了更多的限制,無論是CAS還是版本號機制。
例如,CAS只能保證單個變量操作的原子性,當涉及到多個變量時,CAS是無能為力的,而synchronized則可以通過對整個代碼塊加鎖來處理。再比如版本號機制,如果query的時候是針對表1,而update的時候是針對表2,也很難通過簡單的版本號來實現樂觀鎖。
2、競爭激烈程度
如果悲觀鎖和樂觀鎖都可以使用,那么選擇就要考慮競爭的激烈程度:
當競爭不激烈 (出現并發沖突的概率小)時,樂觀鎖更有優勢,因為悲觀鎖會鎖住代碼塊或數據,其他線程無法同時訪問,影響并發,而且加鎖和釋放鎖都需要消耗額外的資源。
當競爭激烈(出現并發沖突的概率大)時,悲觀鎖更有優勢,因為樂觀鎖在執行更新時頻繁失敗,需要不斷重試,浪費CPU資源。
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二、CAS功能限制
CAS的功能是比較受限的,例如CAS只能保證單個變量(或者說單個內存值)操作的原子性,這意味著:(1)原子性不一定能保證線程安全,例如在Java中需要與volatile配合來保證線程安全;(2)當涉及到多個變量(內存值)時,CAS也無能為力。
除此之外,CAS的實現需要硬件層面處理器的支持,在Java中普通用戶無法直接使用,只能借助atomic包下的原子類使用,靈活性受到限制。