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最全Java锁详解:独享锁/共享锁+公平锁/非公平锁+乐观锁/悲观锁

在Java并发场景中,会涉及到各种各样的锁,比如:高并发编程系列:4种常用Java线程锁的特点,性能比较、使用场景,这些锁有对应的种类:公平锁,乐观锁,悲观锁等等,这篇文章来详细介绍各种锁的分类:

公平锁/非公平锁

可重入锁

独享锁/共享锁

乐观锁/悲观锁

分段锁

自旋锁

最全Java锁详解:独享锁/共享锁+公平锁/非公平锁+乐观锁/悲观锁

乐观锁 VS 悲观锁

乐观锁与悲观锁是一种广义上的概念,体现了看待线程同步的不同角度,在Java和数据库中都有此概念对应的实际应用。


1.乐观锁

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,乐观锁在Java中是通过使用无锁编程来实现,最常采用的是CAS算法,Java原子类中的递增操作就通过CAS自旋实现的。


CAS全称 Compare And Swap(比较与交换),是一种无锁算法。在不使用锁(没有线程被阻塞)的情况下实现多线程之间的变量同步。java.util.concurrent包中的原子类就是通过CAS来实现了乐观锁。

简单来说,CAS算法有3个三个操作数:

  • 需要读写的内存值 V。
  • 进行比较的值 A。
  • 要写入的新值 B。

当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为B,否则返回V。这是一种乐观锁的思路,它相信在它修改之前,没有其它线程去修改它;而Synchronized是一种悲观锁,它认为在它修改之前,一定会有其它线程去修改它,悲观锁效率很低


2.悲观锁

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MySQL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。详情可以参考:阿里P8架构师谈:MySQL行锁、表锁、悲观锁、乐观锁的特点与应用


再比如上面提到的Java的同步synchronized关键字的实现就是典型的悲观锁。