如何理解Java多線程樂觀鎖和CAS機制

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目錄

• 一、悲觀鎖和樂觀鎖

• 1、悲觀鎖

• 2、樂觀鎖

• 二、CAS機制

一、悲觀鎖和樂觀鎖

1、悲觀鎖

悲觀鎖是基于一種悲觀的態(tài)度類來防止一切數(shù)據(jù)沖突，它是以一種預(yù)防的姿態(tài)在修改數(shù)據(jù)之前把數(shù)據(jù)鎖住，然后再對數(shù)據(jù)進行讀寫，在它釋放鎖之前任何人都不能對其數(shù)據(jù)進行操作，直到前面一個人把鎖釋放后下一個人數(shù)據(jù)加鎖才可對數(shù)據(jù)進行加鎖，然后才可以對數(shù)據(jù)進行操作。synchronized是悲觀鎖，這種線程一旦得到鎖，其他需要鎖的線程就掛起的情況就是悲觀鎖。

特點：可以完全保證數(shù)據(jù)的獨占性和正確性，因為每次請求都會先對數(shù)據(jù)進行加鎖， 然后進行數(shù)據(jù)操作，最后再解鎖，而加鎖釋放鎖的過程會造成消耗，所以性能不高;

2、樂觀鎖

樂觀鎖是對于數(shù)據(jù)沖突保持一種樂觀態(tài)度，操作數(shù)據(jù)時不會對操作的數(shù)據(jù)進行加鎖（這使得多個任務(wù)可以并行的對數(shù)據(jù)進行操作），只有到數(shù)據(jù)提交的時候才通過一種機制來驗證數(shù)據(jù)是否存在沖突。CAS操作的就是樂觀鎖，每次不加鎖而是假設(shè)沒有沖突而去完成某項操作，如果因為沖突失敗就重試，直到成功為止。

特點：樂觀鎖是一種并發(fā)類型的鎖，其本身不對數(shù)據(jù)進行加鎖通而是通過業(yè)務(wù)實現(xiàn)鎖的功能，不對數(shù)據(jù)進行加鎖就意味著允許多個請求同時訪問數(shù)據(jù)，同時也省掉了對數(shù)據(jù)加鎖和解鎖的過程，這種方式因為節(jié)省了悲觀鎖加鎖的操作，所以可以一定程度的的提高操作的性能，不過在并發(fā)非常高的情況下，會導(dǎo)致大量的請求沖突，沖突導(dǎo)致大部分操作無功而返而浪費資源，所以在高并發(fā)的場景下，樂觀鎖的性能卻反而不如悲觀鎖。

二、CAS機制

CAS機制的全稱是Compare And Swap，翻譯過來就是比較并且交換，CAS機制中有三個變量，內(nèi)存地址address，舊的預(yù)期值oldvalue，要修改的新值newvalue。當(dāng)進行CAS操作時，首先先檢測和比較內(nèi)存地址和舊的預(yù)期值是否一致，如果一致返回true，否則返回false?？梢钥聪旅娴拇a能好得理解。

代碼中AtomicInteger是原子操作類，count.compareAndSet(11,10)就是CAS機制，他是一個原子操作，他先要比較原先的count值是否是11，如果是11的話，就改成10，如果線程1和線程2進入代碼中，但是線程1先觸發(fā)了CAS，將count值變10，那么線程2執(zhí)行到CAS機制的時候發(fā)現(xiàn)count值已經(jīng)不等于10了，那么這個compareAndSet函數(shù)會返回false，進入else中繼續(xù)run()。線程1休眠5s以后，將count值修改成11以后，線程2再次進入compareAndSet函數(shù)發(fā)現(xiàn)count值變成了11，那么就把值修改成10了，并且返回true值。由此實現(xiàn)了樂觀鎖。

public class AtomiIntegerTestimplements Runnable {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(11);

    public static void main(String[] args) {
        AtomiIntegerTest ast = new AtomiIntegerTest();
        Thread thread1 = new Thread(ast);
        Thread thread = new Thread(ast);
        thread1.start();
        thread.start();
    }
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("thread:"+Thread.currentThread().getName()+";count:"+count.get());
        if (count.compareAndSet(11,10)){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+";修改成功"+count.get());
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            count.set(11);
        }else{
            System.out.println("重試機制thread:"+Thread.currentThread().getName()+";flag:"+count.get());
            try {
                Thread.sleep(500);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            run();
        }
    }
}

感謝各位的閱讀，以上就是“如何理解Java多線程樂觀鎖和CAS機制”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對如何理解Java多線程樂觀鎖和CAS機制這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章，歡迎關(guān)注！