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悲观锁java代码实现 悲观锁 java
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Java锁有哪些种类，以及区别
一、公平锁/非公平锁
公平锁是指多个线程按照申请锁的顺序来获取锁。
非公平锁是指多个线程获取锁的顺序并不是按照申请锁的顺序，有可能后申请的线程比先申请的线程优先获取锁。有可能，会造成优先级反转或者饥饿现象。
对于Java ReentrantLock而言，通过构造函数指定该锁是否是公平锁，默认是非公平锁。非公平锁的优点在于吞吐量比公平锁大。
对于Synchronized而言，也是一种非公平锁。由于其并不像ReentrantLock是通过AQS的来实现线程调度，所以并没有任何办法使其变成公平锁。
二、可重入锁
可重入锁又名递归锁，是指在同一个线程在外层方法获取锁的时候，在进入内层方法会自动获取锁。说的有点抽象，下面会有一个代码的示例。
对于Java ReentrantLock而言, 他的名字就可以看出是一个可重入锁，其名字是Re entrant Lock重新进入锁。
对于Synchronized而言,也是一个可重入锁。可重入锁的一个好处是可一定程度避免死锁。
synchronized void setA() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
setB();
}
synchronized void setB() throws Exception{
Thread.sleep(1000);
}
上面的代码就是一个可重入锁的一个特点，如果不是可重入锁的话，setB可能不会被当前线程执行，可能造成死锁。
三、独享锁/共享锁
独享锁是指该锁一次只能被一个线程所持有。
共享锁是指该锁可被多个线程所持有。
对于Java
ReentrantLock而言，其是独享锁。但是对于Lock的另一个实现类ReadWriteLock，其读锁是共享锁，其写锁是独享锁。
读锁的共享锁可保证并发读是非常高效的，读写，写读 ，写写的过程是互斥的。
独享锁与共享锁也是通过AQS来实现的，通过实现不同的方法，来实现独享或者共享。
对于Synchronized而言，当然是独享锁。
四、互斥锁/读写锁
上面讲的独享锁/共享锁就是一种广义的说法，互斥锁/读写锁就是具体的实现。
互斥锁在Java中的具体实现就是ReentrantLock
读写锁在Java中的具体实现就是ReadWriteLock
五、乐观锁/悲观锁
乐观锁与悲观锁不是指具体的什么类型的锁，而是指看待并发同步的角度。
悲观锁认为对于同一个数据的并发操作，一定是会发生修改的，哪怕没有修改，也会认为修改。因此对于同一个数据的并发操作，悲观锁采取加锁的形式。悲观的认为，不加锁的并发操作一定会出问题。
乐观锁则认为对于同一个数据的并发操作，是不会发生修改的。在更新数据的时候，会采用尝试更新，不断重新的方式更新数据。乐观的认为，不加锁的并发操作是没有事情的。
从上面的描述我们可以看出，悲观锁适合写操作非常多的场景，乐观锁适合读操作非常多的场景，不加锁会带来大量的性能提升。
悲观锁在Java中的使用，就是利用各种锁。
乐观锁在Java中的使用，是无锁编程，常常采用的是CAS算法，典型的例子就是原子类，通过CAS自旋实现原子操作的更新。
六、分段锁
分段锁其实是一种锁的设计，并不是具体的一种锁，对于ConcurrentHashMap而言，其并发的实现就是通过分段锁的形式来实现高效的并发操作。
我们以ConcurrentHashMap来说一下分段锁的含义以及设计思想，ConcurrentHashMap中的分段锁称为Segment，它即类似于HashMap(JDK7与JDK8中HashMap的实现)的结构，即内部拥有一个Entry数组，数组中的每个元素又是一个链表;同时又是一个ReentrantLock(Segment继承了ReentrantLock)。
当需要put元素的时候，并不是对整个hashmap进行加锁，而是先通过hashcode来知道他要放在那一个分段中，然后对这个分段进行加锁，所以当多线程put的时候，只要不是放在一个分段中，就实现了真正的并行的插入。
但是，在统计size的时候，可就是获取hashmap全局信息的时候，就需要获取所有的分段锁才能统计。
分段锁的设计目的是细化锁的粒度，当操作不需要更新整个数组的时候，就仅仅针对数组中的一项进行加锁操作。
七、偏向锁/轻量级锁/重量级锁
这三种锁是指锁的状态，并且是针对Synchronized。在Java
5通过引入锁升级的机制来实现高效Synchronized。这三种锁的状态是通过对象监视器在对象头中的字段来表明的。
偏向锁是指一段同步代码一直被一个线程所访问，那么该线程会自动获取锁。降低获取锁的代价。
轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候，被另一个线程所访问，偏向锁就会升级为轻量级锁，其他线程会通过自旋的形式尝试获取锁，不会阻塞，提高性能。
重量级锁是指当锁为轻量级锁的时候，另一个线程虽然是自旋，但自旋不会一直持续下去，当自旋一定次数的时候，还没有获取到锁，就会进入阻塞，该锁膨胀为重量级锁。重量级锁会让其他申请的线程进入阻塞，性能降低。
八、自旋锁
在Java中，自旋锁是指尝试获取锁的线程不会立即阻塞，而是采用循环的方式去尝试获取锁，这样的好处是减少线程上下文切换的消耗，缺点是循环会消耗CPU。
典型的自旋锁实现的例子，可以参考自旋锁的实现
相关问答
Q1: java中悲观锁和乐观锁的区别
乐观锁和悲观锁的区别如下：
1、悲观锁是当线程拿到资源时，就对资源上锁，并在提交后，才释放锁资源，其他线程才能使用资源。
2、乐观锁是当线程拿到资源时，上乐观锁，在提交之前，其他的锁也可以操作这个资源，当有冲突的时候，并发机制会保留前一个提交，打回后一个提交，让后一个线程重新获取资源后，再操作，然后提交。和git上传代码一样，两个线程都不是直接获取资源本身，而是先获取资源的两个copy版本，然后在这两个copy版本上修改。
3、悲观锁和乐观锁在并发量低的时候，性能差不多，但是在并发量高的时候，乐观锁的性能远远优于悲观锁。
4、常用的synchronized是悲观锁，lock是乐观锁。
Q2: 请问一个悲观锁的问题，就是在程序中实现该如何做啊，谢谢
假如要按照你这种 悲观锁 的处理机制的话, 那么
Connection conn 要定义在外面， 也就是类这个级别。
例如
public class Test {
Connection conn;
public Product get(id) {
conn = getConn();
conn.startTraction();
...............select * from product where id = 10 for update;
}
public void update(long id) {
// 这个时候， 用类一个级别的 Conn ， 不用新建
update product set name = 'xxx' where id = :id;
// 更新完毕后
Commit 事务。
关闭 Conn.
}
}
上面的只是 原理的 例子， 实际情况下，不推荐这么写
因为 如果有人 只 Product get(id) 不 update(long id) 的话， 事情就麻烦了。
Q3: Java如何实现对Mysql数据库的行锁
下面通过一个例子来说明
场景如下：
用户账户有余额，当发生交易时，需要实时更新余额。这里如果发生并发问题，那么会造成用户余额和实际交易的不一致，这对公司和客户来说都是很危险的。
那么如何避免：
网上查了下，有以下两种方法：
1、使用悲观锁
当需要变更余额时，通过代码在事务中对当前需要更新的记录设置for update行锁，然后开始正常的查询和更新操作
这样，其他的事务只能等待该事务完成后方可操作
当然要特别注意，如果使用了Spring的事务注解，需要配置一下：
!-- (事务管理)transaction manager, use JtaTransactionManager for global tx --
bean id="transactionManager"
class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager"
property name="dataSource" ref="dataSource" /
/bean
!-- 使用annotation定义事务 --
tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager" /
在指定代码处添加事务注解
@Transactional
@Override
public boolean increaseBalanceByLock(Long userId, BigDecimal amount)
throws ValidateException {
long time = System.currentTimeMillis();
//获取对记录的锁定
UserBalance balance = userBalanceDao.getLock(userId);
LOGGER.info("[lock] start. time: {}", time);
if (null == balance) {
throw new ValidateException(
ValidateErrorCode.ERRORCODE_BALANCE_NOTEXIST,
"user balance is not exist");
}
boolean result = userBalanceDao.increaseBalanceByLock(balance, amount);
long timeEnd = System.currentTimeMillis();
LOGGER.info("[lock] end. time: {}", timeEnd);
return result;
}
MyBatis中的锁定方式，实际测试该方法确实可以有效控制，不过在大并发量的情况下，可能会有性能问题吧
select id="getLock" resultMap="BaseResultMap" parameterType="java.lang.Long"
![CDATA[
select * from user_balance where id=#{id,jdbcType=BIGINT} for update;
]]
/select
2、使用乐观锁
这个方法也同样可以解决场景中描述的问题（我认为比较适合并不频繁的操作）：
设计表的时候增加一个version（版本控制字段），每次需要更新余额的时候，先获取对象，update的时候根据version和id为条件去更新，如果更新回来的数量为0，说明version已经变更
需要重复一次更新操作，如下：sql脚本
update user_balance set Balance = #{balance,jdbcType=DECIMAL},Version = Version+1 where Id = #{id,jdbcType=BIGINT} and Version = #{version,jdbcType=BIGINT}
这是一种不使用数据库锁的方法，解决方式也很巧妙。当然，在大量并发的情况下，一次扣款需要重复多次的操作才能成功，还是有不足之处的。不知道还有没有更好的方法。
