原子性以及悲观锁,乐观锁-创新互联

1. 前言

今天这篇文章要详细的说说，什么叫原子性，以及如果不是原子性的话，怎么能保证原子性。
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2. 原子性

先说下并发编程的三大特性：可见性,有序性,原子性。无论是在什么语言，原子性都是非常重要的，既然是这么晦涩的概念，那什么是原子性呢？？？
先来讲述下概念：一组动作，要么都成功，要么都失败，其目的是为了保证数据的一致性。这个怎么理解呢？？？比如：银行要将用户A的钱转给用户B. 如果A的钱扣除成功了，但是用户B的钱转账失败了，会怎么办呢，是不是数据跟我们预想的就不一致了. 如果还是不能理解的话，可以想想Java开发时的Mysql事务，其实也是一个道理。

2.1 实例讲述

private static int count = 0;
    private static Object o = new Object();

    public static void test01() throws InterruptedException {int MAX_COUNT = 100;
        Thread[] threads = new Thread[MAX_COUNT];
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(MAX_COUNT);

        for (int i = 0; i< MAX_COUNT; i++) {threads[i] = new Thread(() ->{//                synchronized (o) {for (int j = 0; j< 100; j++) {count ++;
                    }
                    countDownLatch.countDown();
//                }
            });
        }

        for (Thread thread : threads) {thread.start();
        }

        countDownLatch.await();
        System.out.println(count);
    }

大家可以看看上面的实例，结果是不是每次都是10000. 其实结果不是的，为什么会出现这种情况呢？？？

其实是并发线程导致的，大家可以看看上述计数的位置n ++. 千万不要以Java的角度来看代码，因为Java的代码计算机不识别的。看如下图：

在这里插入图片描述
简简单单的一句话i ++被翻译为汇编语言后，就这么多句话。而运算语句i ++. 可以简简单单分为三句话取值 =>运算 =>设置值。

既然是分为多行语句，所以运行到任何一句语句中都可能被别的线程截断的。

换言之，整个i ++是不能作为一个整体而运行的。这就是不能保证所谓的原子性。

那我们最终的目的就很简单了，就是保证执行过程的原子性，如何保证原子性呢？？？对了,上锁

2.1.1 新的实例

大家还是看不懂上述的实例的话，给大家看下加锁以及不加锁的编译字节码

加锁前的字节码

public class T01_Thread_Test01 {static int i = 0;
    public static void main(String[] args) {i ++;
    }
}

在这里插入图片描述

加锁后的字节码

public class T01_Thread_Test01 {static int i = 0;
    public static void main(String[] args) {synchronized (T01_Thread_Test01.class) {i ++;
        }
    }
}

在这里插入图片描述

其实通过上述的实例就会发现，中间部分多了monitorenter。其实就是用来加锁的。加锁的目的就是为了多线程的序列化

2.2 锁的本质

这里先揭晓答案：锁的本质是：并发编程的序列化。那什么叫并发编程的。其实大家可以理解为100+人同时上厕所，这样大家都很快能解决完，但是估计会很挤，而且从道德上而言就不允许这样。

那我们怎么办呢？？？就是通过维持秩序来一个一个上厕所。这样其实也是可以都上厕所的，但是就是整个过程会变慢了。其实这就是锁的本质。

在这里插入图片描述

3. 乐观锁以及悲观锁

多线程访问数据 ==>竞争条件 ==>导致数据不一致，怎么办呢？？？ ==>线程同步(将线程的执行顺序安排好) ==>加锁

3.1 悲观锁

悲观的认为：一个操作的执行一定会被别的线程打断的，所以一般我们的上锁都是悲观锁。一言不合就上锁
直接上锁，并发线程对于同一把锁保持同步

3.2 乐观锁

乐观的认为：某一个操作是不会被别的线程打断的。（乐观锁又称是自旋锁以及无锁）
既然是无锁是怎么保证执行的顺序的呢？？？添加version+ 每次计算后对比version + 如果version不一致的话，重新进行计算

3.3 JVM中两种锁

重量级锁（经过操作系统的调度）synchronized早期都是这种锁（目前的实现中升级到最后也是这种锁）
轻量级锁（CAS的实现，不经过OS调度）(无锁 - 自旋锁 - 乐观锁)

4. 总结

今天的目的是：更多的以具体实例来详解说明了原子性。同时也是普及了乐观锁以及悲观锁的概念。如果大家觉得有什么不足的地方，欢迎评论区及时留言交流啊

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