乐观锁常见的两种实现方式?

乐观锁一般会使用版本号机制或 CAS 算法实现

 

1. 版本号机制

一般是在数据表中加上一个数据版本号 version 字段,表示数据被修改的次 数,当数据被修改时,version 值会加一。当线程 A 要更新数据值时,在读取数 据的同时也会读取 version 值,在提交更新时,若刚才读取到的 version 值为当 前数据库中的 version 值相等时才更新,否则重试更新操作,直到更新成功。

举一个简单的例子: 假设数据库中帐户信息表中有一个 version 字段,当前值 为 1 ;而当前帐户余额字段( balance )为 $100 。

1. 操作员 A 此时将其读出( version=1 ),并从其帐户余额中扣除 $50 ( $100-$50 )。

2. 在操作员 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 完成了修改工作,将数据版本号加一( version=2 ),连同帐户扣除后余额( balance=$50 ),提交至数据库更新,此时由于提 交数据版本大于数据库记录当前版本,数据被更新,数据库记录 version 更新为 2 。

4. 操作员 B 完成了操作,也将版本号加一( 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时发现,操 作员 B 提交的数据版本号为 2 ,数据库记录当前版本也为 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 的旧数据修改的结果覆盖操作员 A 的操作结果的可能。

2. CAS 算法

即 compare and swap(比较与交换),是一种有名的无锁算法。无锁编程, 即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步,也就是在没有线程被阻塞的 情况下实现变量的同步,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(比较和替换是一个原子操作)。一般情况下是一个自旋操作,即不断的重试。

 

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