樂觀鎖、悲觀鎖，這一篇就夠了！

樂觀鎖顧名思義就是在操作時很樂觀，認為操作不會產生並發問題(不會有其他線程對數據進行修改)，因此不會上鎖。但是在更新時會判斷其他線程在這之前有沒有對數據進行修改，一般會使用版本號機制或CAS(compare and swap)算法實現。
簡單理解：這里的數據，別想太多，你盡管用，出問題了算我慫，即操作失敗后事務回滾、提示。版本號、CAS這2種方法本質上是一樣的：假如滿足條件，做你想做的事，條件判斷是原子的或者是快速的，耗時幾乎不計。

1.1 版本號機制

1.1.1 實現套路：

取出記錄時，獲取當前version
更新時，帶上這個version
執行更新時， set version = newVersion where version = oldVersion
如果version不對，就更新失敗

核心SQL：

update table set name = 'Aron', version = version + 1 where id = #{id} and version = #{version};

1.1.2 實例-Mybatis-plus 樂觀鎖實現

原文查看請點擊 Mybatis-plus 樂觀鎖實現

1.2 CAS算法

樂觀鎖的另一種技術技術，當多個線程嘗試使用CAS同時更新同一個變量時，只有其中一個線程能更新變量的值，而其它線程都失敗，失敗的線程並不會被掛起，而是被告知這次競爭中失敗，並可以再次嘗試。

CAS 操作中包含三個操作數 :

需要讀寫的內存位置V
進行比較的預期原值A
擬寫入的新值B

如果內存位置V的值與預期原值A相匹配，那么處理器會自動將該位置值更新為新值B。否則處理器不做任何操作。無論哪種情況，它都會在 CAS 指令之前返回該位置的值（在 CAS 的一些特殊情況下將僅返回 CAS 是否成功，而不提取當前值）。CAS 有效地說明了“ 我認為位置 V 應該包含值 A；如果包含該值，則將 B 放到這個位置；否則，不要更改該位置，只告訴我這個位置現在的值即可。 ”這其實和樂觀鎖的沖突檢查+數據更新的原理是一樣的。

1.2.1 實例-concurrent包的實現

由於java的CAS同時具有 volatile 讀和volatile寫的內存語義，因此Java線程之間的通信現在有了下面四種方式：

A線程寫volatile變量，隨后B線程讀這個volatile變量。
A線程寫volatile變量，隨后B線程用CAS更新這個volatile變量。
A線程用CAS更新一個volatile變量，隨后B線程用CAS更新這個volatile變量。
A線程用CAS更新一個volatile變量，隨后B線程讀這個volatile變量。

Java的CAS會使用現代處理器上提供的高效機器級別原子指令，這些原子指令以原子方式對內存執行讀-改-寫操作，這是在多處理器中實現同步的關鍵（從本質上來說，能夠支持原子性讀-改-寫指令的計算機器，是順序計算圖靈機的異步等價機器，因此任何現代的多處理器都會去支持某種能對內存執行原子性讀-改-寫操作的原子指令）。同時，volatile變量的讀/寫和CAS可以實現線程之間的通信。把這些特性整合在一起，就形成了整個concurrent包得以實現的基石。

仔細分析concurrent包的源代碼實現，會發現一個通用化的實現模式：

首先，聲明共享變量為volatile；　　
然后，使用CAS的原子條件更新來實現線程之間的同步；
同時，配合以volatile的讀/寫和CAS所具有的volatile讀和寫的內存語義來實現線程

1.2.2 缺點

ABA問題

比如說一個線程T1從內存位置V中取出A，這時候另一個線程T2也從內存中取出A，並且T2進行了一些操作變成了B，然后T2又將V位置的數據變成A，這時候線程T1進行CAS操作發現內存中仍然是A，然后T1操作成功。盡管線程T1的CAS操作成功，但可能存在潛藏的問題。

循環時間長開銷大

自旋CAS（不成功，就一直循環執行，直到成功）如果長時間不成功，會給CPU帶來非常大的執行開銷。如果JVM能支持處理器提供的pause指令那么效率會有一定的提升，pause指令有兩個作用，第一它可以延遲流水線執行指令（de-pipeline）,使CPU不會消耗過多的執行資源，延遲的時間取決於具體實現的版本，在一些處理器上延遲時間是零。第二它可以避免在退出循環的時候因內存順序沖突（memory order violation）而引起CPU流水線被清空（CPU pipeline flush），從而提高CPU的執行效率。

只能保證一個共享變量的原子操作

當對一個共享變量執行操作時，我們可以使用循環CAS的方式來保證原子操作，但是對多個共享變量操作時，循環CAS就無法保證操作的原子性，這個時候就可以用鎖，或者有一個取巧的辦法，就是把多個共享變量合並成一個共享變量來操作。比如有兩個共享變量i ＝ 2,j = a，合並一下ij = 2a，然后用CAS來操作ij。從Java 1.5開始JDK提供了AtomicReference類來保證引用對象之間的原子性，你可以把多個變量放在一個對象里來進行CAS操作。

2. 悲觀鎖

總是假設最壞的情況（想法很悲觀），每次取數據時都認為其他線程會修改，所以都會加（悲觀）鎖。一旦加鎖，不同線程同時執行時,只能有一個線程執行，其他的線程在入口處等待，直到鎖被釋放。

悲觀鎖在MySQL、Java有廣泛的使用

MySQL的讀鎖、寫鎖、行鎖等
Java的synchronized關鍵字

3. 總結

讀的多，沖突幾率小，樂觀鎖。
寫的多，沖突幾率大，悲觀鎖。

1. 樂觀鎖