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提升并发性能的秘密武器:悲观锁与乐观锁解析

时间:2023-06-06 13:09:22  来源:今日头条  作者:树言树语Tree

当谈到悲观锁和乐观锁时,我们通常是在讨论并发编程和多线程/多进程环境中的数据同步和访问控制问题。让我为您详细解释悲观锁和乐观锁的概念以及它们的使用。

悲观锁(Pessimistic Locking): 悲观锁的基本思想是,当一个线程/进程访问共享资源时,它会假设其他线程/进程也会同时访问该资源,并且采取措施阻止其他线程/进程的访问,以确保数据的一致性和完整性。悲观锁通常使用互斥锁(Mutex)或信号量(Semaphore)等机制来实现。

悲观锁的工作方式如下:

  1. 当线程/进程 A 想要访问共享资源时,它会先尝试获取锁。如果锁已经被其他线程/进程 B 获取了,那么线程/进程 A 会被阻塞,直到锁被释放。
  2. 当线程/进程 B 完成对共享资源的访问后,会释放锁,这样线程/进程 A 就可以获取锁,并开始访问共享资源。

悲观锁的优点是能够确保数据的一致性和完整性,因为它假设并发访问会导致冲突,所以采取了阻塞其他线程/进程的措施。然而,悲观锁的缺点是可能会导致较高的并发性能开销,因为线程/进程需要等待锁的释放。

乐观锁(Optimistic Locking): 乐观锁的基本思想是,当一个线程/进程访问共享资源时,它假设没有其他线程/进程同时访问该资源,因此不会立即阻塞其他线程/进程的访问。相反,它只在更新共享资源时检查是否有冲突发生,并根据检查结果采取适当的行动。

乐观锁的工作方式如下:

  1. 当线程/进程 A 想要更新共享资源时,它首先会读取资源的当前状态,通常是通过获取版本号或时间戳等方式。
  2. 然后,线程/进程 A 进行本地计算或处理,并准备将更新后的结果写回共享资源。
  3. 在写回共享资源之前,线程/进程 A 会再次检查资源的状态,如果在读取和写回的过程中资源的状态发生了变化(即发生了冲突),则说明其他线程/进程已经修改了资源,此时线程/进程 A 需要重新尝试更新操作。
  4. 如果在检查过程中没有发现冲突,线程/进程 A 将更新后的结果写回共享资源。

乐观锁的优点是可以提高并发性能,因为它不会立即阻塞其他线程/进程的访问。当没有冲突发生时,线程/进程可以快速地完成操作。然而,如果冲突频繁发生,乐观锁可能会导致大量的重试操作,从而降低性能。

在实际应用中,选择悲观锁还是乐观锁取决于具体的场景和需求。悲观锁适用于高并发环境下的写操作较多的情况,而乐观锁适用于读操作较多、冲突较少的情况。同时,还可以根据具体的业务需求,结合使用悲观锁和乐观锁,以达到更好的并发性能和数据一致性。



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