摘要：加鎖才能保證線程安全使用之后，不加鎖，也是線程安全的。確保不出現(xiàn)線程安全問(wèn)題。一般在數(shù)據(jù)庫(kù)中使用樂(lè)觀鎖都會(huì)拿版本號(hào)作為對(duì)比值，因?yàn)榘姹咎?hào)會(huì)一直增加，沒(méi)有重復(fù)的，所以不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。

認(rèn)為每次獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候數(shù)據(jù)一定會(huì)被人修改，所以它在獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)把操作的數(shù)據(jù)給鎖住，這樣一來(lái)就只有它自己能夠操作，其他人都堵塞在那里。

認(rèn)為每次獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候數(shù)據(jù)不會(huì)被別人修改，所以獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候并沒(méi)有鎖住整個(gè)數(shù)據(jù)，但是在更新的時(shí)候它會(huì)去判斷一下要更新的數(shù)據(jù)有沒(méi)有被別人修改過(guò)，例如更新前查詢?cè)摂?shù)據(jù)的版本號(hào)，更新的時(shí)候看看該版本號(hào)有沒(méi)有被人修改過(guò)，如果被人修改過(guò)了，那就不會(huì)去更新。

悲觀鎖：
因?yàn)楸^鎖會(huì)鎖住數(shù)據(jù)，讓其他人都等待，所以當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)并發(fā)量不大，而且可以接收一定延遲的時(shí)候可以選擇悲觀鎖。
樂(lè)觀鎖：
因?yàn)闃?lè)觀鎖會(huì)在更新前去查數(shù)據(jù)，所以比較適合讀多少寫(xiě)的場(chǎng)景，因?yàn)閷?xiě)操作多的話會(huì)造成大量的查詢操作，給系統(tǒng)帶來(lái)壓力。例如SVN、Git等版本控制管理器就是應(yīng)用的樂(lè)觀鎖，當(dāng)你提交數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)Ρ认掳姹咎?hào)，如果遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)的版本號(hào)和本地的不一樣就表示有人已經(jīng)提交過(guò)代碼了，你需要先更新代碼到本地處理一下版本沖突問(wèn)題，不然是沒(méi)有辦法提交的。

CAS是Compare And Set的縮寫(xiě)，中文意思就是比較和操作，是一個(gè)非阻塞算法。它其實(shí)是一個(gè)CPU的指令，它會(huì)拿內(nèi)存值和一個(gè)給定的值進(jìn)行比較，如果相等的話就會(huì)把內(nèi)存值更新為另一個(gè)給定的值。其實(shí)CAS就是使用一個(gè)樂(lè)觀鎖的機(jī)制。

從JDK1.5開(kāi)始java.util.concurrent.atomic包中新增了一些原子類，AtomicInteger、AtomicLong等等，就是專門(mén)解決高并發(fā)下的同步問(wèn)題。因?yàn)轭愃苅++、++i的操作不是線程安全的，以前我們都會(huì)使用Synchronized關(guān)鍵字，但是現(xiàn)在我們直接使用這些原子類就可以解決線程安全的問(wèn)題。下面用代碼來(lái)看看有什么變化。

class Test1 {
    private volatile int count = 0;

    public synchronized void increment() {
    //加鎖才能保證線程安全
        count++; 
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

class Test2 {
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger();

    //使用AtomicInteger之后，不加鎖，也是線程安全的。
    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }
   
    public int getCount() {
        return count.get();
    }
}

下面這些是AtomicInteger提供的別的方法。

//獲取當(dāng)前的值
public final int get() 
//獲取當(dāng)前的值，并設(shè)置新的值
public final int getAndSet(int newValue)
//獲取當(dāng)前的值，并自增
public final int getAndIncrement()
//獲取當(dāng)前的值，并自減
public final int getAndDecrement() 
//獲取當(dāng)前的值，并加上預(yù)期的值
public final int getAndAdd(int delta) 

我們從源碼的角度看看AtomicInteger是怎么實(shí)現(xiàn)CAS機(jī)制的。unsafe是java提供的用來(lái)獲取對(duì)象內(nèi)存地址的類，作用是在更新操作時(shí)提供“比較并替換”的作用。valueOffset是記錄value本身在內(nèi)存的地址，value被聲明為volatile是保證在更新操作時(shí)，當(dāng)前線程可以拿到value最新的值。

public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;

    // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
    private static final long valueOffset;

    static {
        try {
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

    private volatile int value;

比如incrementAndGet方法，是獲取當(dāng)前的值并自增。

public final int incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
}

我們進(jìn)getAndAddInt方法看看,getIntVolatile和compareAndSwapInt都是本地方法，就是通過(guò)本地方法來(lái)實(shí)現(xiàn)CAS機(jī)制。確保不出現(xiàn)線程安全問(wèn)題。

public final int getAndSetInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var4));
        return var5;
    }
    
    
 public native int getIntVolatile(Object var1, long var2);
 public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);

因?yàn)镃AS并不會(huì)鎖住數(shù)據(jù)讓其他線程阻塞，所以實(shí)際上是自旋鎖的原理。自旋鎖就是當(dāng)線程獲取鎖的時(shí)候發(fā)現(xiàn)這個(gè)鎖已經(jīng)被別的線程搶了，它不是阻塞自己，而是一直循環(huán)查看這個(gè)鎖有沒(méi)有被釋放，這就叫自旋鎖。因?yàn)橐恢毖h(huán)查看所以可以能會(huì)造成CPU負(fù)擔(dān)過(guò)重，最好設(shè)置參數(shù)限制查看鎖的次數(shù)。

死鎖問(wèn)題，有一個(gè)線程拿到自旋鎖之后，又去拿鎖，例如遞歸的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，自己等待自己釋放縮，卡在那里不動(dòng)。

ABA問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題就是說(shuō)當(dāng)線程1讀到內(nèi)存值為A，然后線程2進(jìn)來(lái)了把內(nèi)存值改為B，然后又改為了A，這個(gè)時(shí)候線程1覺(jué)得沒(méi)有問(wèn)題，就更新了。一般在數(shù)據(jù)庫(kù)中使用樂(lè)觀鎖都會(huì)拿版本號(hào)作為對(duì)比值，因?yàn)榘姹咎?hào)會(huì)一直增加，沒(méi)有重復(fù)的，所以不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。Java中也提供了AtomicStampedReference這個(gè)類，大致原理也是提供一個(gè)版本號(hào)來(lái)對(duì)比。