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为 什 么 说 Synchronized 是 一 个 悲 观 锁 ? 乐 观 锁 的 实 现 原 理又 是 什 么 ? 什 么 是 CAS, 它 有 什 么 特 性 ?

2021-11-18 1:00:05

为 什 么 说 Synchronized 是 一 个 悲 观 锁 ? 乐 观 锁 的 实 现 原 理又 是 什 么 ? 什 么 是 CAS, 它 有 什 么 特 性 ?
Synchronized 显 然 是 一 个 悲 观 锁 , 因 为 它 的 并 发 策 略 是 悲 观 的 :
不 管 是 否 会 产 生 竞 争 , 任 何 的 数 据 操 作 都 必 须 要 加 锁 、 用 户 态 核 心 态 转 换 、 维 护 锁 计 数 器 和 检 查 是 否 有 被 阻 塞 的 线 程 需 要 被 唤 醒 等 操 作 。

随 着 硬 件 指 令 集 的 发 展 , 我 们 可 以 使 用 基 于 冲 突 检 测 的 乐 观 并 发 策 略 。 先 进 行 操 作 , 如 果 没 有 其 他 线 程 征 用 数 据 , 那 操 作 就 成 功 了 ;

如 果 共 享 数 据 有 征 用 , 产 生 了 冲 突 , 那 就 再 进 行 其 他 的 补 偿 措 施 。 这 种 乐 观 的 并 发 策 略 的 许 多 实 现 不 需 要 线 程 挂 起 , 所 以 被 称 为 非 阻 塞 同 步 。 乐 观 锁 的 核 心 算 法 是 CAS( Compareand Swap, 比 较 并 交 换 ) , 它 涉 及 到 三 个 操 作 数 : 内 存 值 、 预 期 值 、 新 值 。 当 且 仅 当 预 期 值 和 内 存 值 相 等 时 才 将 内 存 值 修 改 为 新 值 。

这 样 处 理 的 逻 辑 是 , 首 先 检 查 某 块 内 存 的 值 是 否 跟 之 前 我 读 取 时 的 一样 , 如 不 一 样 则 表 示 期 间 此 内 存 值 已 经 被 别 的 线 程 更 改 过 , 舍 弃 本 次 操 作 , 否 则 说 明 期 间 没 有 其 他 线 程 对 此 内 存 值 操 作 , 可 以 把 新 值 设 置 给 此 块 内 存 。

CAS 具 有 原 子 性 , 它 的 原 子 性 由 CPU 硬 件 指 令 实 现 保 证 , 即 使 用 JNI 调 用 Native 方 法 调 用 由 C++ 编 写 的 硬 件 级 别 指 令 , JDK 中 提 供 了 Unsafe 类 执 行 这 些 操 作 。