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乐观锁？悲观锁？这篇文章告诉你该怎么选择

1. 乐观锁

乐观锁顾名思义就是在操作时很乐观，认为操作不会产生并发问题(不会有其他线程对数据进行修改)，因此不会上锁。但是在更新时会判断其他线程在这之前有没有对数据进行修改，一般会使用 版本号机制 或 CAS(compare and swap) 算法实现。

简单理解：这里的数据，别想太多，你尽管用，出问题了算我怂，即操作失败后事务回滚、提示。版本号、CAS这2种方法本质上是一样的：假如满足条件，做你想做的事，条件判断是原子的或者是快速的，耗时几乎不计。

1.1 版本号机制

1.1.1 实现套路：

version
version
set version = newVersion where version = oldVersion
version

核心SQL：

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

1.1.2 实例-Mybatis-plus 乐观锁实现

原文查看请点击 Mybatis-plus 乐观锁实现

1.2 CAS算法

乐观锁的另一种技术技术，当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时，只有其中一个线程能更新变量的值，而其它线程都失败，失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次尝试。

CAS 操作中包含三个操作数 :

V
A
B

如果内存位置 V 的值与预期原值 A 相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值 B 。否则处理器不做任何操作。无论哪种情况，它都会在 CAS 指令之前返回该位置的值（在 CAS 的一些特殊情况下将仅返回 CAS 是否成功，而不提取当前值）。 CAS 有效地说明了“ 我认为位置 V 应该包含值 A ；如果包含该值，则将 B 放到这个位置；否则，不要更改该位置，只告诉我这个位置现在的值即可。 ”这其实和乐观锁的冲突检查+数据更新的原理是一样的。

1.2.1 实例-concurrent包的实现

由于 java 的 CAS 同时具有 volatile 读和 volatile 写的内存语义，因此 Java 线程之间的通信现在有了下面四种方式：

A 线程写 volatile 变量，随后 B 线程读这个 volatile 变量。
A 线程写 volatile 变量，随后 B 线程用 CAS 更新这个 volatile 变量。
A 线程用 CAS 更新一个 volatile 变量，随后 B 线程用 CAS 更新这个 volatile 变量。
A 线程用 CAS 更新一个 volatile 变量，随后 B 线程读这个 volatile 变量。

Java 的 CAS 会使用现代处理器上提供的高效机器级别原子指令，这些原子指令以原子方式对内存执行读-改-写操作，这是在多处理器中实现同步的关键（从本质上来说，能够支持原子性读-改-写指令的计算机器，是顺序计算图灵机的异步等价机器，因此任何现代的多处理器都会去支持某种能对内存执行原子性读-改-写操作的原子指令）。同时， volatile 变量的读/写和 CAS 可以实现线程之间的通信。把这些特性整合在一起，就形成了整个 concurrent 包得以实现的基石。

仔细分析 concurrent 包的源代码实现，会发现一个通用化的实现模式：

首先，声明共享变量为 volatile ；
然后，使用CAS的原子条件更新来实现线程之间的同步；
同时，配合以 volatile 的读/写和 CAS 所具有的 volatile 读和写的内存语义来实现线程

1.2.2 缺点

ABA 问题

比如说一个线程 T1 从内存位置 V 中取出 A ，这时候另一个线程 T2 也从内存中取出 A ，并且 T2 进行了一些操作变成了 B ，然后 T2 又将 V 位置的数据变成 A ，这时候线程 T1 进行 CAS 操作发现内存中仍然是 A ，然后 T1 操作成功。尽管线程 T1 的 CAS 操作成功，但可能存在潜藏的问题。

循环时间长开销大

自旋 CAS （不成功，就一直循环执行，直到成功）如果长时间不成功，会给 CPU 带来非常大的执行开销。如果 JVM 能支持处理器提供的 pause 指令那么效率会有一定的提升， pause 指令有两个作用，第一它可以延迟流水线执行指令（ de-pipeline ）,使 CPU 不会消耗过多的执行资源，延迟的时间取决于具体实现的版本，在一些处理器上延迟时间是零。第二它可以避免在退出循环的时候因内存顺序冲突（ memory order violation ）而引起CPU流水线被清空（ CPU pipeline flush ），从而提高 CPU 的执行效率。

只能保证一个共享变量的原子操作

当对一个共享变量执行操作时，我们可以使用循环CAS的方式来保证原子操作，但是对多个共享变量操作时，循环CAS就无法保证操作的原子性，这个时候就可以用锁，或者有一个取巧的办法，就是把多个共享变量合并成一个共享变量来操作。比如有两个共享变量 i ＝ 2,j = a ，合并一下 ij = 2a ，然后用 CAS 来操作ij。从 Java 1.5 开始JDK提供了 AtomicReference 类来保证引用对象之间的原子性，你可以把多个变量放在一个对象里来进行 CAS 操作。