java乐观锁和悲观锁

Java中的锁机制主要有两种：乐观锁和悲观锁。

悲观锁认为在并发情况下，数据很可能会被其他线程修改，因此在对数据进行操作前，会先加锁，保证在一个时间点只有一个线程能够访问该数据，其他线程需要等待锁的释放才能访问数据。悲观锁的实现方式包括Synchronized、ReentrantLock等。

乐观锁则认为在并发情况下，数据不太可能被其他线程修改，因此不需要加锁，而是在操作数据时先读取数据的版本号，并在更新数据时比较版本号是否一致，如果一致则更新成功，否则说明数据已被其他线程修改，更新失败。乐观锁的实现方式包括CAS算法、版本号机制等。

在实际应用中，悲观锁适用于写操作较多的场景，因为加锁会影响并发性能，而读操作较多的场景则适用于乐观锁，因为乐观锁不需要加锁，能够提高并发性能。

相关问题

java乐观锁和悲观锁的区别

乐观锁和悲观锁是并发控制中常用的两种策略，它们的区别主要体现在对并发冲突的处理方式上。

悲观锁是一种保守的策略，它假设在并发环境下会发生冲突，因此在访问共享资源之前会先加锁，确保同一时间只有一个线程可以访问该资源。悲观锁的特点是在加锁期间，其他线程无法同时访问该资源，从而保证了数据的一致性。悲观锁适用于并发冲突概率较高的场景。

乐观锁是一种乐观的策略，它假设在并发环境下不会发生冲突，因此在访问共享资源之前不会加锁，而是在更新操作时检查是否发生了冲突。如果发生了冲突，乐观锁会进行回滚或重试操作，直到没有冲突为止。乐观锁的特点是在大部分情况下不需要加锁，从而提高了并发性能。乐观锁适用于并发冲突概率较低的场景。

总结一下乐观锁和悲观锁的区别：
- 悲观锁在访问共享资源之前会先加锁，确保同一时间只有一个线程可以访问该资源；乐观锁在访问共享资源之前不会加锁，而是在更新操作时检查是否发生了冲突。
- 悲观锁适用于并发冲突概率较高的场景；乐观锁适用于并发冲突概率较低的场景。
- 悲观锁会影响并发性能，因为其他线程需要等待锁的释放；乐观锁不需要加锁，提高了并发性能。

java中乐观锁和悲观锁

### Java 中乐观锁和悲观锁的概念

#### 悲观锁
悲观锁假设最坏的情况，在整个数据处理过程中都持有独占锁。这种方式能够有效防止其他线程修改同一份数据，但是也带来了资源占用的问题。在Java中，`synchronized`关键字以及`Lock`接口下的实现类均属于悲观锁范畴[^1]。

// synchronized 关键字示例
public class Counter {
    private int count;

    public synchronized void increment() {
        this.count++;
    }
}

对于更灵活的锁定机制，可以使用`ReentrantLock`：

import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class CounterWithLock {
    private final Lock lock = new ReentrantLock();
    private int count;

    public void increment() {
        lock.lock();  // 加锁
        try {
            this.count++;
        } finally {
            lock.unlock();  // 解锁
        }
    }
}

#### 乐观锁
乐观锁则采取了一种更加宽松的态度来对待并发访问控制问题。它不会主动加锁阻止其他线程的操作，而是允许所有线程自由读取并尝试更新共享变量；当提交更改时会检测是否有其他线程已经改变了该值，如果有，则放弃当前操作或执行特定逻辑（如重试）。这种策略特别适合那些写入频率较低的数据结构。

版本号校验是最常见的乐观锁实现方法之一。通过给定对象增加一个version字段，在每次更新前先验证此字段是否发生变化从而判断是否存在竞争条件。

UPDATE table_name SET value = newValue, version = version + 1 WHERE id = givenId AND version = expectedVersion;

如果上述SQL语句影响到0行记录，则说明有其他事务抢先完成了对该条目的修改，此时可以根据业务需求决定如何响应——比如抛出异常告知调用方失败了，或是自动重新获取最新状态再做一次尝试。

而在Java环境中，可以通过CAS(Compare And Swap)原子指令配合`AtomicInteger`, `AtomicReference`等工具类轻松达成相同效果:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

class OptimisticCounter {
    AtomicInteger counter = new AtomicInteger();

    boolean update(int oldValue, int newValue){
        return counter.compareAndSet(oldValue,newValue);
    }
}

### 区别与适用场景

- **性能**: 由于乐观锁减少了不必要的等待时间，所以在大多数情况下其表现优于悲观锁，尤其是在争用不激烈的情形下[^3]。

- **冲突处理**: 如前所述，悲观锁全程保持锁定状态故无需担心冲突解决；相反地，采用乐观模式意味着开发者需自行设计应对潜在冲突的方法.

- **应用场景的选择**:
- 当应用程序中的写操作频繁且容易引发竞态条件时，应该优先考虑使用悲观锁以确保一致性；
- 对于读多写少的工作负载而言，乐观锁往往是一个更好的选择，因为这有助于提高整体吞吐量并减少死锁风险[^4].