乐观锁常见的两种实现方式

版本号机制

一般是在数据表中加上版本号字段 version,表示数据被修改的次数。当数据被修改时,这个字段值会加1。

举个简单的例子:假设帐户信息表中有一个 version 字段,当前值为 1 ,而当前帐户的余额( balance )为 100 。

  1. 操作员 A 此时准备将其读出( version=1 ),并从其帐户余额中扣除 50( 100-50 );
  2. 操作员 A 操作的过程中,操作员 B 也读入此用户信息( version=1 ),并从其帐户余额中扣除 20 ( 100-20 );
  3. 操作员 A 完成修改工作,将数据版本号加1( version=2 ),连同帐户扣除后余额( balance=50 ),提交到数据库完成更新;
  4. 操作员 B 完成了操作,也将版本号加1( version=2 )试图向数据库提交数据( balance=80 ),但此时比对数据库记录版本发现,操作员 B 提交的数据版本号为 2 ,数据库记录的当前版本也为 2 ,不满足 “提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新“ 的乐观锁策略。

因此,操作员 B 的提交被驳回。这样,就避免了操作员 B 用基于 version=1 的旧数据修改,最终造成覆盖操作员 A 操作结果的可能。

CAS 算法

compare and swap(比较与交换),是一种有名的无锁算法。无锁编程,即不使用锁(没有线程被阻塞)的情况下实现多线程之间的变量同步,所以也叫非阻塞同步(Non-blocking Synchronization)。CAS 算法涉及到三个操作数:

  • 需要读写的内存值 V
  • 进行比较的值 A
  • 拟写入的新值 B

当且仅当 V 的值等于 A 时,CAS 通过原子方式用新值 B 来更新 V 的值,否则不会执行任何操作(比较和替换是一个 native 原子操作)。一般情况下,这是一个自旋操作,即不断的重试

关于自旋锁,可以看下这篇文章:《面试必备之深入理解自旋锁》

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