乐观锁(多读场景):
乐观锁不是数据库自带的,需要我们自己去实现。乐观锁是指操作数据库时(更新操作),想法很乐观,认为这次的操作不会导致冲突,在操作数据时,并不进行任何其他的特殊处理(也就是不加锁),而在进行更新后,再去判断是否有冲突了。
实现方式一(版本号机制):在表中的数据进行操作时(更新),先给数据表加一个版本(version)字段,每操作一次,将那条记录的版本号加1。也就是先查询出那条记录,获取出version字段,如果要对那条记录进行操作(更新),则先判断此刻version的值是否与刚刚查询出来时的version的值相等,如果相等,则说明这段期间,没有其他程序对其进行操作,则可以执行更新,将version字段的值加1;如果更新时发现此刻的version值与刚刚获取出来的version的值不相等,则说明这段期间已经有其他程序对其进行操作了,则不进行更新操作。
eg:
下单操作包括3步骤:
1.查询出商品信息
select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}
2.根据商品信息生成订单
3.修改商品status为2
update t_goods
set status=2,version=version+1
where id=#{id} and version=#{version};
除了自己手动实现乐观锁之外,现在网上许多框架已经封装好了乐观锁的实现,如hibernate,需要时,可能自行搜索"hiberate 乐观锁"试试看
实现方式二(CAS):
CAS: 即compareAndSwap(比较与交换),是一种有名的无锁算法(非阻塞算法,synchronized 是阻塞算法),一般情况下是一个自旋操作,即不停的重试,线程冲突严重时,大幅降低了程序性能,所以只适合于线程冲突较少的情况使用。
JUC工具包就是建立CAS之上的。
由于Java无法直接访问底层操作系统,故CAS通过调用JNI (Java Native Interface为JAVA本地调用) 的代码实现的,允许java调用其他语言。Unsafe,Unsafe是CAS的核心类,它提供了硬件级别的原子操作。
实现方式是基于硬件平台的汇编指令,在intel的CPU中,使用的是cmpxchg
指令。
CAS包含三个参数(V,E,N):
- V表示要更新的变量(也就是从主存中拷贝过来的值)
- E表示预期的值
- N表示新值
CAS缺点:
- 会出现ABA问题;
理解:多线程情况下A线程拿到变量Z,在修改Z值的过程中,Z又被其他多个线程修改,最后又被A修改回去。这样就发生了ABA问题。
Java1.5开始JDK的 atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference中的compareAndSet方法来解决ABA问题。
- 循环时间太长;
- 只能保证一个共享变量原子操作;
Java1.5开始JDK提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性,你可以把多个变量放在一个对象里来进行CAS操作。
- 悲观锁(多写场景):
悲观锁涉及到的另外两个锁概念就出来了,它们就是共享锁与排它锁。共享锁和排它锁是悲观锁的不同的实现,它俩都属于悲观锁的范畴。