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java多线程面试题-乐观锁,CAS思想

2024-05-19 13:12:53

java乐观锁机制:

乐观锁体现的是悲观锁的反面。它是一种积极的思想,它总是认为数据是不会被修改的,所以是不会对数据上锁的。但是乐观锁在更新的时候会去判断数据是否被更新过。乐观锁的实现方案一般有两种(版本号机制和CAS)。乐观锁适用于读多写少的场景,这样可以提高系统的并发量。在Java中 java.util.concurrent.atomic下的原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式CAS实现的。

乐观锁,大多是基于数据版本 (Version)记录机制实现。即为数据增加一个版本标识,在基于数据库表的版本解决方案中,一般是通过为数据库表增加一个 “version” 字段来 实现。读取出数据时,将此版本号一同读出,之后更新时,对此版本号加一。此时,将提 交数据的版本数据与数据库表对应记录的当前版本信息进行比对,如果提交的数据 版本号大于数据库表当前版本号,则予以更新,否则认为是过期数据。

CAS思想:

CAS就是compare and swap(比较交换),是一种很出名的无锁的算法,就是可以不使用锁机制实现线程间的同步。使用CAS线程是不会被阻塞的,所以又称为非阻塞同步。CAS算法涉及到三个操作:

需要读写内存值V;进行比较的值A;准备写入的值B

当且仅当V的值等于A的值等于V的值的时候,才用B的值去更新V的值,否则不会执行任何操作(比较和替换是一个原子操作-A和V比较,V和B替换),一般情况下是一个自旋操作,即不断重试。

缺点:https://www.zhihu.com/question/23281499/answer/854522984

ABA问题-知乎

高并发的情况下,很容易发生并发冲突,如果CAS一直失败,那么就会一直重试,浪费CPU资源

原子性:

功能限制CAS是能保证单个变量的操作是原子性的,在Java中要配合使用volatile关键字来保证线程的安全;当涉及到多个变量的时候CAS无能为力;除此之外CAS实现需要硬件层面的支持,在Java的普通用户中无法直接使用,只能借助atomic包下的原子类实现,灵活性受到了限制

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