幼儿园放东西的柜子-储物柜 架 超市 柜子

      在上一节中，我们给大家介绍了什么是锁，以及锁的使用场景，我相信大家对锁的定义，以及锁的重要性都有了比较清晰的认识。在这一节中，我们会给大家继续做深入的介绍，介绍为我们提供的不同种类的锁。为我们提供了种类丰富的锁，每种锁都有不同的特性，锁的使用场景也各不相同。由于篇幅有限，在这里只给大家介绍比较常用的几种锁。我们会通过锁的定义，核心代码剖析，以及使用场景来给大家介绍中主流的几种锁。乐观锁与悲观锁应该是每个开发人员最先接触的两种锁。小编最早接触的就是这两种锁，但是不是在中接触的，而是在数据库当中。当时的应用场景主要是在更新数据的时候，更新数据这个场景也是使用锁的非常主要的场景之一。更新数据的主要流程如下：这个流程看似简单，但是我们用多线程的思维去考虑，这也应该算是一种互联网思维吧，就会发现其中隐藏着问题。我们具体看一下，当然啦，修改成功与否，要看程序怎么写。咱们抛开程序，从常理考虑，保存数据的时候，系统要给提示，说“您修改的数据已被其他人修改过，请重新查询确认”。那么我们程序中怎么实现呢？上述的流程就是乐观锁的实现方式。在中乐观锁并没有确定的方法，或者关键字，它只是一个处理的流程、策略。咱们看懂上面的例子之后，再来看看中乐观锁。乐观锁呢，它是假设一个线程在取数据的时候不会被其他线程更改数据，就像上面的例子那样，但是在更新数据的时候会校验数据有没有被修改过。它是一种比较交换的机制，简称（ ）机制。一旦检测到有冲突产生，也就是上面说到的版本号或者最后更新时间不一致，它就会进行重试，直到没有冲突为止。乐观锁的机制如图所示：咱们看一下中最常用的++,咱们思考一个问题，++它的执行顺序是什么样子的？它是线程安全的吗？当多个线程并发执行++的时候，会不会有问题？接下来咱们通过程序看一下：上面的程序中，我们模拟了个线程同时执行++，总共执行次，按照常规的理解，得到的结果应该是，我们运行一下程序，看看执行的结果如何？这是我们运行次以后得到的结果，可以看到每次执行的结果都不一样，而且不是，这是为什么呢？这就说明++并不是一个原子性的操作，在多线程的情况下并不安全。我们把++的详细执行步骤拆解一下：这个流程和我们上面讲解的数据库的操作流程是一样的。在多线程的场景下，我们可以想象一下，线程和线程同时从内存取出的值，假如的值是，然后线程和线程再同时执行+的操作，然后把值再放入内存当中，这时，内存中的值是，而我们期望的是，正是这个原因导致了上面的错误。那么我们如何解决呢？在以后，官方提供了大量的原子类，这些类的内部都是基于机制的，也就是使用了乐观锁。我们将上面的程序稍微改造一下，如下：我们将变量的类型改为，是一个原子类。我们在之前调用++的地方改成了()，()方法采用了机制，也就是说使用了乐观锁。我们再运行一下程序，看看结果如何。我们同样执行了次，次的结果都是，完全符合预期。我们再来总结一下悲观锁，悲观锁从读取数据的时候就加了锁，而且在更新数据的时候，保证只有一个线程在执行更新操作，没有像乐观锁那样进行数据版本的比较。所以乐观锁适用于读相对少，写相对多的操作。前面我们介绍了乐观锁与悲观锁，这一小节我们将从另外一个维度去讲解锁——公平锁与非公平锁。从名字不难看出，公平锁在多线程情况下，对待每一个线程都是公平的；而非公平锁恰好与之相反。从字面上理解还是有些晦涩难懂，我们还是举例说明，场景还是去超市买东西，在储物柜存储东西的例子。储物柜只有一个，同时来了个人使用储物柜，这时先抢到了柜子，去使用，和自觉进行排队。使用完以后，后面排队中的第一个人将继续使用柜子，这就是公平锁。在公平锁当中，所有的线程都自觉排队，一个线程执行完以后，排在后面的线程继续使用。非公平锁则不然，在使用柜子的时候，和并不会排队，使用完以后，将柜子的钥匙往后一抛，和谁抢到了谁用，甚至可能突然跑来一个，这个抢到了钥匙，那么将使用柜子，这个就是非公平锁。公平锁如图所示：多个线程同时执行方法，线程抢到了锁，可以执行方法。其他线程则在队列里进行排队，执行完方法后，会从队列里取出下一个线程，再去执行方法。以此类推，对于每一个线程来说都是公平的，不会存在后加入的线程先执行的情况。非公平锁入下图所示：多个线程同时执行方法，线程抢到了锁，可以执行方法。其他的线程并没有排队，执行完方法，释放锁后，其他的线程谁抢到了锁，谁去执行方法。会存在后加入的线程，反而先抢到锁的情况。公平锁与非公平锁都在类里给出了实现，我们看一下的源码。有两个构造方法，默认的构造方法中， ();我们可以从字面意思看出它是一个非公平锁。再看看第二个构造方法，它需要传入一个参数，参数是一个布尔型，是公平锁，是非公平锁。从上面的源码我们可以看出有两个实现类，分别是和，我们再看看获取锁的核心方法，首先是公平锁的，然后是非公平锁的，通过对比两个方法，我们可以看出唯一的不同之处在于!()这个方法，很明显这个方法是一个队列，由此可以推断，公平锁是将所有的线程放在一个队列中，一个线程执行完成后，从队列中取出下一个线程，而非公平锁则没有这个队列。这些都是公平锁与非公平锁底层的实现原理，我们在使用的时候不用追到这么深层次的代码，只需要了解公平锁与非公平锁的含义，并且在调用构造方法时，传入和即可。中锁的种类非常多，在这一节中，我们找了非常典型的几个锁的类型给大家做了介绍。乐观锁与悲观锁是最基础的，也是大家必须掌握的。大家在工作中不可避免的都要使用到乐观锁和悲观锁。从公平锁与非公平锁这个维度上看，大家平时使用的都是非公平锁，这也是默认的锁的类型。如果要使用公平锁，大家可以在秒杀的场景下使用，在秒杀的场景下，是遵循先到先得的原则，是需要排队的，所以这种场景下是最适合使用公平锁的。如想深入了解，请关注我们的《架构师课程》