并发编程知识总结

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悲观锁与乐观锁

• 悲观锁

• 假设最坏情况，每次修改共享资源时都会加锁，阻塞其他线程访问，直到锁被释放。

  • 典型实现：synchronized、ReentrantLock

• 缺点：

• 线程竞争激烈时，频繁的线程唤醒和阻塞会导致 上下文切换开销大。

• 可能引发 死锁。

  • 适用场景：写多、竞争激烈的场景，锁的开销较为固定。

• 乐观锁

• 假设最好的情况，不加锁，仅在提交时检查资源是否被修改。

  • 实现方式：

• 版本号法：数据库表中增加 version 字段，修改前检查 version 是否匹配。

• CAS（比较并交换）：涉及三个操作数 （内存值、预期值、新值），如果 预期值 == 内存值，则修改成功。

• CAS的底层：

• Java层面：Unsafe 类调用本地方法实现。

• 操作系统层面：基于 CPU的原子指令，利用 缓存一致性协议 保证原子操作。

• 缺点：

• 并发修改冲突时，失败重试消耗 CPU 资源大。

  • ABA 问题（变量值回到了原值但实际经历了多次变化）。

• 适用场景：读多写少、竞争较少的情况。