面試官讓我解釋樂觀鎖和悲觀鎖,我用這個方法輕松拿下 Offer!
引言
朋友們,今天我們來聊聊 Java 面試中一個經(jīng)常被問到的高頻問題——樂觀鎖和悲觀鎖!這不僅是社招面試的重點,也是工作中優(yōu)化并發(fā)性能的必備知識。
作為一個經(jīng)歷過 N 場面試、踩過無數(shù)坑、在面試官手里九死一生的“戰(zhàn)損程序員”,我可以很負責(zé)任地告訴你:
面試官喜歡問這個問題!
所以,今天我就用故事+代碼+實戰(zhàn)的方式,把這個問題講透!看完這篇文章,你的面試表現(xiàn)必定技高一籌!
故事背景:搶票大戰(zhàn)
假設(shè)你有一個搶票系統(tǒng),用戶在高峰期瘋狂點擊“搶票”按鈕,每張票都炙手可熱。
- 樂觀鎖 的思路是:“我覺得你不會搶走這張票,我先買著,等我支付時再檢查票是否被搶光?!?/li>
- 悲觀鎖 的思路是:“誰也別搶,我先鎖住這張票,等我支付完再放開?!?/li>
我們用更形象的比喻來理解:
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那么,兩者的具體實現(xiàn)方式又是什么呢?繼續(xù)往下看!
悲觀鎖的實現(xiàn)方式
1. Synchronized & ReentrantLock
悲觀鎖的核心思想是獨占式訪問,即當前線程訪問資源時,會阻塞其他線程的訪問。最典型的實現(xiàn)方式是 Synchronized 和 ReentrantLock。
(1)Synchronized
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特點:
- JVM 內(nèi)置鎖,使用方便。
- 適用于簡單場景,如同步方法或同步代碼塊。
(2)ReentrantLock
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特點:
- 顯示加鎖、解鎖,比 Synchronized 更靈活。
- 可實現(xiàn)公平鎖(避免某些線程一直得不到鎖)。
2. 數(shù)據(jù)庫悲觀鎖(for update)
如果你的搶票邏輯是基于數(shù)據(jù)庫的,我們可以使用 悲觀鎖 來防止超賣:
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特點:
- 鎖住行數(shù)據(jù),其他事務(wù)無法修改。
- 適用于高并發(fā)場景,但可能導(dǎo)致鎖競爭,影響性能。
樂觀鎖的實現(xiàn)方式
1. CAS(Compare and Swap)
CAS 是樂觀鎖的核心機制,它的思路是先讀取數(shù)據(jù),更新時檢查數(shù)據(jù)是否被改動,如果沒有變化就更新,否則重試。
(1)Java Atomic 類
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特點:
- 無鎖機制,高并發(fā)下性能更好。
- 適用于計數(shù)、累加等輕量級操作。
2. 數(shù)據(jù)庫樂觀鎖(版本號機制)
在數(shù)據(jù)庫中,我們可以用版本號來實現(xiàn)樂觀鎖。
(1)數(shù)據(jù)庫表設(shè)計
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(2)更新邏輯
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特點:
- 只有當 version 沒變,才會成功更新,否則說明數(shù)據(jù)被別人改了,需要重試。
(3)Java 代碼實現(xiàn)
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樂觀鎖 vs 悲觀鎖:如何選擇?
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總結(jié):
- 讀多寫少,優(yōu)先用 樂觀鎖(減少阻塞)。
- 讀寫頻繁,考慮 悲觀鎖(避免沖突)。
- 高并發(fā)環(huán)境,推薦 CAS 或版本號機制。
- 數(shù)據(jù)庫更新,根據(jù)實際情況選擇 for update(悲觀鎖)或 version(樂觀鎖)。
面試官可能的追問點
1、CAS 有哪些缺點?
- ABA 問題(解決方案:AtomicStampedReference)
- 自旋失?。ǜ卟l(fā)下可能導(dǎo)致 CPU 消耗大)
2、如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫悲觀鎖?
- 限制鎖定的范圍(只鎖定必要字段)
- 使用合適的事務(wù)隔離級別(避免死鎖)
3、在分布式環(huán)境下如何實現(xiàn)樂觀鎖?
- Redis 分布式鎖(如 Redisson)
- Zookeeper 臨時節(jié)點