提升并发性能的秘密武器:悲观锁与乐观锁解析

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 。

【提升并发性能的秘密武器:悲观锁与乐观锁解析】


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