Java|乐观锁和悲观锁在自旋的时候分别有什么表现？

乐观锁和悲观锁是两种不同的并发控制策略，各自采用不同的机制来处理线程之间的资源竞争。

乐观锁

1. 定义

乐观锁是一种假设冲突不会发生的并发控制策略，通常不对资源进行加锁，而是在操作前不加锁，操作后再进行验证。乐观锁通常通过 CAS（Compare and Swap） 操作实现。

2. 自旋过程

• CAS 操作: 在乐观锁中，线程在更新某个共享资源时，会使用 CAS 操作。CAS 是一种原子操作，它会检查一个变量的当前值是否等于预期值（旧值），如果相等，则将其更新为新值。
• 不断尝试: 如果多个线程同时执行 CAS 操作，只有一个线程能够成功更新值，其他线程会失败。失败的线程可以选择：
  • 重试操作，即重新读取数据并尝试再次执行 CAS。
  • 根据具体实现，可能会进行一定的退避策略，减少冲突的可能性。

3. 总结

乐观锁的自旋主要体现在不断进行 CAS 操作，而不是简单地检查锁的状态。线程会尝试进行数据更新，直到成功为止。

悲观锁

1. 定义

悲观锁则假设冲突总是会发生，因此在访问共享资源时会主动加锁，以保护资源不被其他线程访问。

2. 自旋过程

• 加锁操作: 在使用悲观锁时，线程在访问共享资源之前会尝试加锁。
• 等待: 如果锁已经被其他线程持有，当前线程会被阻塞（或者在某些实现中可能会自旋等待，取决于具体的锁实现）。
• 访问资源: 一旦成功获取到锁，线程便可以安全地访问共享资源。
• 释放锁: 访问完成后，线程会释放锁，以便其他线程可以继续访问。

3. 总结

悲观锁的自旋（如果采用自旋锁的实现方式）主要体现在对锁的状态的检查，线程会反复尝试获取锁。如果采用传统的悲观锁，线程则会被阻塞，而不是自旋。

关键区别

• 乐观锁:
  • 假设冲突不会发生，采用 CAS 操作进行控制。
  • 适合于读多写少的场景，能够提高并发性能。
• 悲观锁:
  • 假设冲突会发生，采用加锁的方式进行控制。
  • 适合于写多的场景，确保数据一致性。

总结

• 乐观锁：通过不断尝试 CAS 操作来更新共享资源，适用于并发较高的环境。
• 悲观锁：通过加锁和阻塞等待来确保线程安全，适用于高写入冲突的场景。