Java多線(xiàn)程 樂(lè)觀鎖和CAS機(jī)制詳細(xì)
一、悲觀鎖和樂(lè)觀鎖
1、悲觀鎖
悲觀鎖是基于一種悲觀的態(tài)度類(lèi)來(lái)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě),在它釋放鎖之前任何人都不能對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,直到前面一個(gè)人把鎖釋放后下一個(gè)人數(shù)據(jù)加鎖才可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖,然后才可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。synchronized
是悲觀鎖,這種線(xiàn)程一旦得到鎖,其他需要鎖的線(xiàn)程就掛起的情況就是悲觀鎖。
特點(diǎn):可以完全保證數(shù)據(jù)的獨(dú)占性和正確性,因?yàn)槊看握?qǐng)求都會(huì)先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖, 然后進(jìn)行數(shù)據(jù)操作,最后再解鎖,而加鎖釋放鎖的過(guò)程會(huì)造成消耗,所以性能不高;
2、樂(lè)觀鎖
樂(lè)觀鎖是對(duì)于數(shù)據(jù)沖突保持一種樂(lè)觀態(tài)度,操作數(shù)據(jù)時(shí)不會(huì)對(duì)操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖(這使得多個(gè)任務(wù)可以并行的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作),只有到數(shù)據(jù)提交的時(shí)候才通過(guò)一種機(jī)制來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否存在沖突。CAS操作的就是樂(lè)觀鎖,每次不加鎖而是假設(shè)沒(méi)有沖突而去完成某項(xiàng)操作,如果因?yàn)闆_突失敗就重試,直到成功為止。
特點(diǎn):樂(lè)觀鎖是一種并發(fā)類(lèi)型的鎖,其本身不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖通而是通過(guò)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)鎖的功能,不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加鎖就意味著允許多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)訪問(wèn)數(shù)據(jù),同時(shí)也省掉了對(duì)數(shù)據(jù)加鎖和解鎖的過(guò)程,這種方式因?yàn)楣?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(guò)在并發(fā)非常高的情況下,會(huì)導(dǎo)致大量的請(qǐng)求沖突,沖突導(dǎo)致大部分操作無(wú)功而返而浪費(fèi)資源,所以在高并發(fā)的場(chǎng)景下,樂(lè)觀鎖的性能卻反而不如悲觀鎖。
二、CAS機(jī)制
CAS
機(jī)制的全稱(chēng)是Compare And Swap
,翻譯過(guò)來(lái)就是比較并且交換,CAS機(jī)制中有三個(gè)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(jìn)行CAS操作時(shí),首先先檢測(cè)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(lèi),count.compareAndSet
(11,10)就是CAS機(jī)制,他是一個(gè)原子操作,他先要比較原先的count值是否是11,如果是11的話(huà),就改成10,如果線(xiàn)程1和線(xiàn)程2進(jìn)入代碼中,但是線(xiàn)程1先觸發(fā)了CAS,將count
值變10,那么線(xiàn)程2執(zhí)行到CAS機(jī)制的時(shí)候發(fā)現(xiàn)count值已經(jīng)不等于10了,那么這個(gè)compareAndSet
函數(shù)會(huì)返回false,進(jìn)入else中繼續(xù)run()。線(xiàn)程1休眠5s以后,將count
值修改成11以后,線(xiàn)程2再次進(jìn)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(shí)現(xiàn)了樂(lè)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(jī)制thread:"+Thread.currentThread().getName()+";flag:"+count.get()); try { Thread.sleep(500); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } run(); } } }
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