java乐观锁在源码中的实现

1. 昆明java培训：java要学到什么程度才能胜任工作

Java作为面向对象编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用的两个特征。
也正是由于其简单性、可移植性、安全性、动态性等特点，Java成为了服务器端的顶梁柱，保护着网站的一方安全。
既然Java语言这么优秀，那么，如果想要以java去找工作，一个Java初学者要学多少Java知识，才能找到第一份Java工作呢?首先我们先要了解一下在工作过程中需要用到的java基础知识有哪些：1、synchronizedstatic修饰类和方法有什么区别?2、HashMap的原理，底层数据结构，rehash的过程，指针碰撞问题?3、HashMap的线程安全问题，为什么会产生这样的线程安全问题?3、ConcurrentHashMap的数据结构，底层原理，put和get是否线程安全?5、JavaIO的一些内容，包括NIO，BIO等?如果以上的基础知识大家能够运用自如，也就是说工作过程中做一些基本的事情还是可以的，但是是远远不过的，如果想要在工作过程中有自己的一席之地还是要学会以下几点，才能够勉强进入企业工作。
一、Java线程池的构造方法，里面参数的含义，以及原理：1、volatile和ThreadLocal解决了什么问题2、CAS在Java中的具体实现3、Java虚拟机的构成，以及一个Java对象的生命周期，还有堆栈和方法区中存储的内容4、JVM的GC过程，包括一些实际问题的分析，比如说明一个现象，让你分析可能是什么原因会导致这样的问题，应该如何对JVM参数进行调优5、synchronized和Lock的区别，以及底层实现原理6、FullGC和MinorGC触发的条件7、GCRoots的选择8、jmap，jstat，jstack等的使用场景，MAT等9、ClassLoader的加载过程10、CountDownLatch、CyclicBarrier和Semaphore等11、Java8的新特性等二、数据库：这里的数据库包含两种，一种一般是MySQL，另外是NoSql数据库，包括Redis、MongoDB等。
一般会问的问题有：1、innerjoin和leftjoin等的区别2、SQL调优，explain，profile等3、InnoDB和Myisam的区别4、ACID5、数据库的事务隔离级别，以及他们分别能解决什么问题6、Redis的几种数据结构7、Redis是单线程还是多线程8、Redis的持久化9、悲观锁和乐观锁的含义10最左前缀索引，索引的数据结构，聚簇索引等(这块还没搞明白)三、框架因为spring是我们常用的框架，所以这块的内容会问的比较多，也会比较细。
1、Spring的两大特性(IoC和AOP)2、Spring的bean的生命周期3、Spring是如何解决Bean的循环引用问题的4、AOP的两种实现方式，以及两者的区别(这里其实使用了动态代理，具体动态代理分为两种，一种是JDK的动态代理，主要使用的是JDK的反射，还有一种是CGLib，两者区别可以自己搜索，文章比较多)5、AOP一般的使用场景6、Spring的事务原理MyBatis：这块问到的比较简单些：1、$和#的区别2、MyBatis和Hibernate的区别3、源码，一般问的比较少Dubbo：因为平时自己用到了Dubbo，所以这块会有问到：1、RPC的原理2、Dubbo是如何完成远程调用的3、Dubbo如何进行调优4、Dubbo的通信协议5、Dubbo是如何实现负载均衡的ZooKeeper：1、ZK的使用场景2、ZK的选举机制3、ZK的节点类型4、一致性Hash原理数据结构和算法：这块的内容是基础，如果面试官怀疑你的能力，一般一会问到这部分内容，比如树的遍历、快速排序等。
linux：一般会问一些命令的使用，然后会举一个实际的场景，让你用命令去排查问题，这块自己不是很熟，需要尽快加强。
随着java的普及，懂Java的人越来越多，企业也会对求职者提出更高的要求，他们更希望招聘一些马上能上手工作的，所以倾向于招聘一些有项目开发经验的，这也是为什么那么多的大学计算机专业毕业的大学生找不到工作的原因，所以越来越多的大学生才会选择毕业前后参加一些专业的Java培训班来增加实战经验。
只有增加自我实力才能出于不败之地。

2. java什么是乐观锁什么是悲观锁

保证数据安全，处理多用户并发访问。悲观锁，锁如其名，他对世界是悲观的，他认为别人访问正在改变的数据的概率是很高的，所以从数据开始更改时就将数据锁住，知道更改完成才释放。乐观锁，他对世界比较乐观，认为别人访问正在改变的数据的概率是很低的，所以直到修改完成准备提交所做的的修改到数据库的时候才会将数据锁住。完成更改后释放。悲观锁会造成访问数据库时间较长，并发性不好，特别是长事务。乐观锁在现实中使用得较多，厂商较多采用。

3. 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

4. 深入研究 Java Synchronize 和 Lock 的区别与用法

一、synchronized和lock的用法区别
synchronized：在需要同步的对象中加入此控制，synchronized可以加在方法上，也可以加在特定代码块中，括号中表示需要锁的对象。
lock：需要显示指定起始位置和终止位置。一般使用ReentrantLock类做为锁，多个线程中必须要使用一个ReentrantLock类做为对象才能保证锁的生效。且在加锁和解锁处需要通过lock()和unlock()显示指出。所以一般会在finally块中写unlock()以防死锁。
二、synchronized和lock性能区别
synchronized是托管给JVM执行的，而lock是java写的控制锁的代码。在Java1.5中，synchronize是性能低效的。因为这是一个重量级操作，需要调用操作接口，导致有可能加锁消耗的系统时间比加锁以外的操作还多。相比之下使用Java提供的Lock对象，性能更高一些。但是到了Java1.6，发生了变化。synchronize在语义上很清晰，可以进行很多优化，有适应自旋，锁消除，锁粗化，轻量级锁，偏向锁等等。导致在Java1.6上synchronize的性能并不比Lock差。官方也表示，他们也更支持synchronize，在未来的版本中还有优化余地。synchronized原始采用的是CPU悲观锁机制，即线程获得的是独占锁。独占锁意味着其他线程只能依靠阻塞来等待线程释放锁。而在CPU转换线程阻塞时会引起线程上下文切换，当有很多线程竞争锁的时候，会引起CPU频繁的上下文切换导致效率很低。而Lock用的是乐观锁方式。所谓乐观锁就是，每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为止。乐观锁实现的机制就是CAS操作（Compare and Swap）。可以进一步研究ReentrantLock的源代码，会发现其中比较重要的获得锁的一个方法是compareAndSetState。这里其实就是调用的CPU提供的特殊指令。现代的CPU提供了指令，可以自动更新共享数据，而且能够检测到其他线程的干扰，而 compareAndSet() 就用这些代替了锁定。这个算法称作非阻塞算法，意思是一个线程的失败或者挂起不应该影响其他线程的失败或挂起的算法。

5. java多用户同时修改一条数据时乐观锁怎么用的

你说的这个version是mysql底层的锁机制提供的，并不是java提供的。
使用数据版本（Version）记录机制实现，这是mysql乐观锁最常用的一种实现方式。所谓的数据版本就是给数据增加一个版本标识，一般是通过为数据库表增加一个数字类型的 “version” 字段来实现。当读取数据时，将version字段的值一同读出，数据每更新一次，对此version值加1。当我们提交更新的时候，判断数据库表对应记录的当前版本信息与第一次取出来的version值进行比对，如果数据库表当前版本号与第一次取出来的version值相等，则予以更新，否则认为是过期数据，版本号重新读取再做更新。

6. 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版本，然后在这两个版本上修改。
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。

7. 深入研究 Java Synchronize 和 Lock 的区别与用法

在分布式开发中，锁是线程控制的重要途径。Java为此也提供了2种锁机制，synchronized和lock。做为Java爱好者，自然少不了对比一下这2种机制，也能从中学到些分布式开发需要注意的地方。

我们先从最简单的入手，逐步分析这2种的区别。

一、synchronized和lock的用法区别

synchronized：在需要同步的对象中加入此控制，synchronized可以加在方法上，也可以加在特定代码块中，括号中表示需要锁的对象。

lock：需要显示指定起始位置和终止位置。一般使用ReentrantLock类做为锁，多个线程中必须要使用一个ReentrantLock类做为对象才能保证锁的生效。且在加锁和解锁处需要通过lock()和unlock()显示指出。所以一般会在finally块中写unlock()以防死锁。

用法区别比较简单，这里不赘述了，如果不懂的可以看看Java基本语法。

二、synchronized和lock性能区别

synchronized是托管给JVM执行的，而lock是java写的控制锁的代码。在Java1.5中，synchronize是性能低效的。因为这是一个重量级操作，需要调用操作接口，导致有可能加锁消耗的系统时间比加锁以外的操作还多。相比之下使用Java提供的Lock对象，性能更高一些。但是到了Java1.6，发生了变化。synchronize在语义上很清晰，可以进行很多优化，有适应自旋，锁消除，锁粗化，轻量级锁，偏向锁等等。导致在Java1.6上synchronize的性能并不比Lock差。官方也表示，他们也更支持synchronize，在未来的版本中还有优化余地。

说到这里，还是想提一下这2中机制的具体区别。据我所知，synchronized原始采用的是CPU悲观锁机制，即线程获得的是独占锁。独占锁意味着其他线程只能依靠阻塞来等待线程释放锁。而在CPU转换线程阻塞时会引起线程上下文切换，当有很多线程竞争锁的时候，会引起CPU频繁的上下文切换导致效率很低。

而Lock用的是乐观锁方式。所谓乐观锁就是，每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为止。乐观锁实现的机制就是CAS操作（Compare and Swap）。我们可以进一步研究ReentrantLock的源代码，会发现其中比较重要的获得锁的一个方法是compareAndSetState。这里其实就是调用的CPU提供的特殊指令。

现代的CPU提供了指令，可以自动更新共享数据，而且能够检测到其他线程的干扰，而 compareAndSet() 就用这些代替了锁定。这个算法称作非阻塞算法，意思是一个线程的失败或者挂起不应该影响其他线程的失败或挂起的算法。

我也只是了解到这一步，具体到CPU的算法如果感兴趣的读者还可以在查阅下，如果有更好的解释也可以给我留言，我也学习下。

三、synchronized和lock用途区别

synchronized原语和ReentrantLock在一般情况下没有什么区别，但是在非常复杂的同步应用中，请考虑使用ReentrantLock，特别是遇到下面2种需求的时候。

1.某个线程在等待一个锁的控制权的这段时间需要中断
2.需要分开处理一些wait-notify，ReentrantLock里面的Condition应用，能够控制notify哪个线程
3.具有公平锁功能，每个到来的线程都将排队等候

下面细细道来……

先说第一种情况，ReentrantLock的lock机制有2种，忽略中断锁和响应中断锁，这给我们带来了很大的灵活性。比如：如果A、B2个线程去竞争锁，A线程得到了锁，B线程等待，但是A线程这个时候实在有太多事情要处理，就是一直不返回，B线程可能就会等不及了，想中断自己，不再等待这个锁了，转而处理其他事情。这个时候ReentrantLock就提供了2种机制，第一，B线程中断自己（或者别的线程中断它），但是ReentrantLock不去响应，继续让B线程等待，你再怎么中断，我全当耳边风（synchronized原语就是如此）；第二，B线程中断自己（或者别的线程中断它），ReentrantLock处理了这个中断，并且不再等待这个锁的到来，完全放弃。（如果你没有了解java的中断机制，请参考下相关资料，再回头看这篇文章，80%的人根本没有真正理解什么是java的中断，呵呵）

这里来做个试验，首先搞一个Buffer类，它有读操作和写操作，为了不读到脏数据，写和读都需要加锁，我们先用synchronized原语来加锁，如下：
1 public class Buffer {
2
3 private Object lock;
4
5 public Buffer() {
6 lock = this;
7 }
8
9 public void write() {
10 synchronized (lock) {
11 long startTime = System.currentTimeMillis();
12 System.out.println("开始往这个buff写入数据…");
13 for (;;)// 模拟要处理很长时间
14 {
15 if (System.currentTimeMillis()
16 - startTime > Integer.MAX_VALUE)
17 break;
18 }
19 System.out.println("终于写完了");
20 }
21 }
22
23 public void read() {
24 synchronized (lock) {
25 System.out.println("从这个buff读数据");
26 }
27 }
28

8. 乐观锁的实现

Hibernate 在其数据访问引擎中内置了乐观锁实现。如果不用考虑外部系统对数据库的更新操作，利用 Hibernate 提供的透明化乐观锁实现，将大大提升我们的生产力。
Hibernate 中可以通过 class 描述符的 optimistic-lock 属性结合 version
描述符指定。
现在，我们为之前示例中的 TUser 加上乐观锁机制。 首先为 TUser 的 class 描述符添加 optimistic-lock 属性：
<hibernate-mapping>
<class
name="org.hibernate.sample.TUser"
table="t_user"
dynamic-update="true"
dynamic-insert="true"
optimistic-lock="version"
>
……
</class>
</hibernate-mapping>
optimistic-lock 属性有如下可选取值：
&Oslash; none
无乐观锁
&Oslash; version
通过版本机制实现乐观锁
&Oslash; dirty
通过检查发生变动过的属性实现乐观锁
&Oslash; all
通过检查所有属性实现乐观锁
其中通过 version 实现的乐观锁机制是 Hibernate 官方推荐的乐观锁实现，同时也
是 Hibernate 中，目前唯一在数据对象脱离 Session 发生修改的情况下依然有效的锁机
制。因此，一般情况下，我们都选择 version 方式作为 Hibernate 乐观锁实现机制。 添加一个 Version 属性描述符
<hibernate-mapping>
<class
name="org.hibernate.sample.TUser"
table="t_user"
dynamic-update="true"
dynamic-insert="true"
optimistic-lock="version"
>
<id
name="id"
column="id"
type="java.lang.Integer"
>
<generator class="native">
</generator>
</id>
<version
column="version"
name="version"
type="java.lang.Integer"
/>
……
</class>
</hibernate-mapping>
注意 version 节点必须出现在 ID 节点之后。
这里我们声明了一个 version 属性，用于存放用户的版本信息，保存在 TUser 表的version 字段中。
此时如果我们尝试编写一段代码，更新 TUser 表中记录数据，如：
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
TUser user =(TUser)userList.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
user.setUserType(1); // 更新 UserType 字段
tx.commit();
每次对 TUser 进行更新的时候，我们可以发现，数据库中的 version 都在递增。而如果我们尝试在 tx.commit 之前，启动另外一个 Session ，对名为 Erica 的用户进行操作，以模拟并发更新时的情形：
Session session= getSession();
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
Session session2 = getSession();
Criteria criteria2 = session2.createCriteria(TUser.class);
criteria2.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
List userList2 = criteria2.list();TUser user =(TUser)userList.get(0);
TUser user2 =(TUser)userList2.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
Transaction tx2 = session2.beginTransaction();
user2.setUserType(99);
tx2.commit();
user.setUserType(1);
tx.commit();
执行以上代码，代码将在 tx.commit() 处抛出 StaleObjectStateException 异常，并指出版本检查失败，当前事务正在试图提交一个过期数据。通过捕捉这个异常，我们就可以在乐观锁校验失败时进行相应处理。

9. java应用中怎么实现订单的锁定效率比较高

java应用中怎么实现订单的锁定效率比较高？
乐观锁在这种情况下不适用
订单需要在编辑之前进行锁定
1、单独用表实现
2、用map实现
3、订单表加一个锁定字段