樂觀鎖、悲觀鎖，這一篇就夠了！

1. 樂觀鎖

樂觀鎖顧名思義就是在操做時很樂觀，認爲操做不會產生併發問題(不會有其餘線程對數據進行修改)，所以不會上鎖。可是在更新時會判斷其餘線程在這以前有沒有對數據進行修改，通常會使用版本號機制或CAS(compare and swap)算法實現。
簡單理解：這裏的數據，別想太多，你儘管用，出問題了算我慫，即操做失敗後事務回滾、提示。

1.1 版本號機制

1.1.1 實現套路：

• 取出記錄時，獲取當前version
• 更新時，帶上這個version
• 執行更新時， set version = newVersion where version = oldVersion
• 若是version不對，就更新失敗

核心SQL：

update table set name = 'Aron', version = version + 1 where id = #{id} and version = #{version};

1.1.2 實例-Mybatis-plus 樂觀鎖實現

原文查看請點擊 Mybatis-plus 樂觀鎖實現

1.2 CAS算法

樂觀鎖的另外一種技術技術，當多個線程嘗試使用CAS同時更新同一個變量時，只有其中一個線程能更新變量的值，而其它線程都失敗，失敗的線程並不會被掛起，而是被告知此次競爭中失敗，並能夠再次嘗試。

CAS 操做中包含三個操做數 :

• 須要讀寫的內存位置V
• 進行比較的預期原值A
• 擬寫入的新值B

若是內存位置V的值與預期原值A相匹配，那麼處理器會自動將該位置值更新爲新值B。不然處理器不作任何操做。不管哪一種狀況，它都會在 CAS 指令以前返回該位置的值（在 CAS 的一些特殊狀況下將僅返回 CAS 是否成功，而不提取當前值）。CAS 有效地說明了「 我認爲位置 V 應該包含值 A；若是包含該值，則將 B 放到這個位置；不然，不要更改該位置，只告訴我這個位置如今的值便可。 」這其實和樂觀鎖的衝突檢查+數據更新的原理是同樣的。

1.2.1 實例-concurrent包的實現

因爲java的CAS同時具備 volatile 讀和volatile寫的內存語義，所以Java線程之間的通訊如今有了下面四種方式：

1. A線程寫volatile變量，隨後B線程讀這個volatile變量。
2. A線程寫volatile變量，隨後B線程用CAS更新這個volatile變量。
3. A線程用CAS更新一個volatile變量，隨後B線程用CAS更新這個volatile變量。
4. A線程用CAS更新一個volatile變量，隨後B線程讀這個volatile變量。

Java的CAS會使用現代處理器上提供的高效機器級別原子指令，這些原子指令以原子方式對內存執行讀-改-寫操做，這是在多處理器中實現同步的關鍵（從本質上來講，可以支持原子性讀-改-寫指令的計算機器，是順序計算圖靈機的異步等價機器，所以任何現代的多處理器都會去支持某種能對內存執行原子性讀-改-寫操做的原子指令）。同時，volatile變量的讀/寫和CAS能夠實現線程之間的通訊。把這些特性整合在一塊兒，就造成了整個concurrent包得以實現的基石。

仔細分析concurrent包的源代碼實現，會發現一個通用化的實現模式：

1. 首先，聲明共享變量爲volatile；　　
2. 而後，使用CAS的原子條件更新來實現線程之間的同步；
3. 同時，配合以volatile的讀/寫和CAS所具備的volatile讀和寫的內存語義來實現線程

1.2.2 缺點

• ABA問題

好比說一個線程T1從內存位置V中取出A，這時候另外一個線程T2也從內存中取出A，而且T2進行了一些操做變成了B，而後T2又將V位置的數據變成A，這時候線程T1進行CAS操做發現內存中仍然是A，而後T1操做成功。儘管線程T1的CAS操做成功，但可能存在潛藏的問題。

• 循環時間長開銷大

自旋CAS（不成功，就一直循環執行，直到成功）若是長時間不成功，會給CPU帶來很是大的執行開銷。若是JVM能支持處理器提供的pause指令那麼效率會有必定的提高，pause指令有兩個做用，第一它能夠延遲流水線執行指令（de-pipeline）,使CPU不會消耗過多的執行資源，延遲的時間取決於具體實現的版本，在一些處理器上延遲時間是零。第二它能夠避免在退出循環的時候因內存順序衝突（memory order violation）而引發CPU流水線被清空（CPU pipeline flush），從而提升CPU的執行效率。

• 只能保證一個共享變量的原子操做

當對一個共享變量執行操做時，咱們可使用循環CAS的方式來保證原子操做，可是對多個共享變量操做時，循環CAS就沒法保證操做的原子性，這個時候就能夠用鎖，或者有一個取巧的辦法，就是把多個共享變量合併成一個共享變量來操做。好比有兩個共享變量i ＝ 2,j = a，合併一下ij = 2a，而後用CAS來操做ij。從Java 1.5開始JDK提供了AtomicReference類來保證引用對象之間的原子性，你能夠把多個變量放在一個對象裏來進行CAS操做。

2. 悲觀鎖

老是假設最壞的狀況，每次取數據時都認爲其餘線程會修改，因此都會加（悲觀）鎖。一旦加鎖，不一樣線程同時執行時,只能有一個線程執行，其餘的線程在入口處等待，直到鎖被釋放。

悲觀鎖在MySQL、Java有普遍的使用

• MySQL的讀鎖、寫鎖、行鎖等
• Java的synchronized關鍵字

3. 總結

讀的多，衝突概率小，樂觀鎖。
寫的多，衝突概率大，悲觀鎖。

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