乐观锁和悲观锁

1，乐观锁与悲观锁概念

1）概念：两种不同的思想，为了解决并发场景下的数据竞争。不局限于语言和数据库。
2）乐观锁：操作数据时，认为别人不会修改，所以不会加锁，只在更新数据时，先查询判断下别人是否修改了数据，是则放弃，否则继续操作。如版本号机制和CAS.
3）悲观锁：操作时直接加锁数据，操作完成才释放，期间其他人不能修改数据。如synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。
4）应用场景
悲观锁：用于写入、更新比较多的场景。
乐观锁：用于读取比较多，写入、更新比较少的场景

2，版本号机制实现乐观锁

1）版本号机制：为数据增加一个version字段，更新数据时，先读出version，提交时，判断真实的version是否和刚读出的version一致。
2）数据更新流程。
query old verifyCode;
generate new VerifyCode;
update tb_account set amount = ?, verify_code = ? where userId = ? and verify_code = ?;
3）数据更新流程，通常和retry重试(如：guava-retrying)绑定。retry单元中，先query，然后执行update，失败则重试。

3，CAS实现乐观锁

1）compare and swap(比较与交换)，需要与volatile配合保证线程安全。
AtomicInteger：利用Unsafe的cas和volatile关键字保证线程安全。
当且仅当内存值=expect值时，才将内存值更新为update。

image.png
2）ABA问题
线程1读取时记录为A，线程2多次修改后记录仍为A，线程1进行CAS操作。
使用AtomicStampedReference解决ABA问题。
image.png
image.png
3）CAS自旋锁

public class MySpinLock {

  //可以原子更新的对象引用。
  private AtomicReference<Thread> cas = new AtomicReference<Thread>();
  
  //尝试加锁
  public void tryLock() {
    Thread current = Thread.currentThread();
    // 利用CAS, 获取失败则进行自旋
    while (!cas.compareAndSet(null, current)) {
      // DO nothing
    }
  }
  
  //尝试解锁
  public void unlock() {
    Thread current = Thread.currentThread();
    cas.compareAndSet(current, null);
  }

}