https://asgpipo.github.io/tags/cas/ Recent content in CAS on pipo's site Hugo -- gohugo.io en Sun, 12 Oct 2025 00:00:00 +0000 https://asgpipo.github.io/posts/java/concurrency/%E4%B9%90%E8%A7%82%E9%94%81--%E6%82%B2%E8%A7%82%E9%94%81/ Sun, 12 Oct 2025 00:00:00 +0000 https://asgpipo.github.io/posts/java/concurrency/%E4%B9%90%E8%A7%82%E9%94%81--%E6%82%B2%E8%A7%82%E9%94%81/ <h1 id="悲观锁">悲观锁</h1> <p><img src="https://asgpipo.github.io/pics/Java/PessimisticLock.png" alt=""> 悲观锁的核心思想是<strong>在共享资源被操作时假设冲突一定会发生</strong>全部都加锁.</p> <h2 id="实现方式">实现方式</h2> <ul> <li><strong>synchronized</strong> : Java 中的关键字，可以修饰方法或代码块，保证同一时刻只有一个线程可以执行被修饰的代码。</li> <li>ReentrantLock: Java <code>java.util.concurrent.locks</code> 包下的一个类，提供了比 <code>synchronized</code> 更广泛的锁操作。例如，它可以实现公平锁、非公平锁，可以被中断地获取锁等。</li> </ul> <h2 id="缺点">缺点</h2> <ol> <li>多个线程在持有锁并请求对方已持有的锁时，会造成相互等待，导致所有线程都无法继续执行。</li> <li>当一个线程获取锁失败后，会被阻塞（挂起），操作系统需要将其从运行态切换到等待态。当锁被释放时，又需要将等待的线程唤醒，这个线程上下文的切换会消耗一定的 CPU 资源。</li> <li>只要有一个线程持有了锁，其他所有想要访问该资源的线程都必须等待，这会降低系统的并发性能和吞吐量。</li> </ol> <h2 id="适用场景">适用场景</h2> <p>适合写多读少的情况,因为读操作并不对资源进行修改不会出现线程问题,而写操作要求强数值一致性所以适合悲观锁.</p> <h1 id="乐观锁">乐观锁</h1> <p><img src="pics/Java/OptimisticLock.png" alt=""> 它总是假设最好的情况，认为数据在被自己操作时不会被其他线程修改。所以它不会加锁，<strong>而是在更新数据时，去检查</strong>在此期间有没有其他线程修改过数据。</p> <h2 id="实现方式-1">实现方式</h2> <p><strong><code>concurrent.atomic</code></strong>: Java 的 <code>java.util.concurrent.atomic</code> 包下的一系列原子类，如 <code>AtomicInteger</code>, <code>AtomicLong</code> 等。它们内部使用了 CAS 机制来实现原子操作。</p> <h2 id="机制">机制</h2> <h3 id="版本控制">版本控制</h3> <p><img src="https://asgpipo.github.io/pics/Java/VersionControl.png" alt=""> 在数据库中加入版本属性,当线程操作时需要携带当前操作数据的版本号,操作完成后比较此时版本与数据库中版本是否相同.</p> <h3 id="cascompare-and-swap">CAS(<strong>Compare And Swap</strong>)</h3> <p>CAS 是一个原子操作，底层依赖于一条 CPU 的原子指令。</p> <blockquote> <p><strong>原子操作</strong> 即最小不可拆分的操作，也就是说操作一旦开始，就不能被打断，直到操作完成。</p> </blockquote> <p>CAS 涉及到三个操作数：</p> <ul> <li><strong>V</strong>：要更新的变量值(Var)</li> <li><strong>E</strong>：预期值(Expected)</li> <li><strong>N</strong>：拟写入的新值(New)</li> </ul> <p>当且仅当 V 的值等于 E 时，CAS 通过原子方式用新值 N 来更新 V 的值。如果不等，说明已经有其它线程更新了 V，则当前线程放弃更新。</p> <h1 id="来源">来源</h1> <p><a href="https://javaguide.cn/java/concurrent/optimistic-lock-and-pessimistic-lock.html">Javaguide# 乐观锁和悲观锁详解</a></p>