Java 函數(shù)中實(shí)作執(zhí)行緒安全的兩種方式：悲觀鎖：在訪問資料之前取得鎖，防止其他執(zhí)行緒並發(fā)訪問，以確保資料一致性。 （synchronized 關(guān)鍵字）樂觀鎖：在事務(wù)結(jié)束時(shí)驗(yàn)證數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)被修改則回滾事務(wù)，以提高並發(fā)性。 （java.util.concurrent.atomic 套件中的原子類別）

#Java 函數(shù)中的悲觀鎖定與樂觀鎖定如何實(shí)現(xiàn)線程安全？

執(zhí)行緒安全性對於多執(zhí)行緒環(huán)境至關(guān)重要，它確保了並發(fā)存取資料時(shí)資料的完整性和一致性。在 Java 中，悲觀鎖和樂觀鎖是實(shí)現(xiàn)執(zhí)行緒安全的兩大機(jī)制。以下我們將探討它們的實(shí)現(xiàn)方式並提供實(shí)戰(zhàn)案例。

悲觀鎖定

悲觀鎖定基於這樣的假設(shè)：任何時(shí)候資料都可能被其他執(zhí)行緒修改。因此，它在存取數(shù)據(jù)時(shí)立即獲取鎖，阻止其他執(zhí)行緒存取數(shù)據(jù)，直到鎖被釋放。悲觀鎖的優(yōu)點(diǎn)是能確保資料的一致性，缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致鎖定競爭和死鎖。

synchronized 關(guān)鍵字是 Java 中實(shí)作悲觀鎖定的常用方法。它將程式碼區(qū)塊標(biāo)記為臨界區(qū)，只有取得鎖的執(zhí)行緒才能進(jìn)入該程式碼區(qū)塊。

public class Counter {

    private int count;

    public synchronized void increment() {
        count++;
    }

    public synchronized int getCount() {
        return count;
    }
}

樂觀鎖定

樂觀鎖定是基於這樣的假設(shè)：當(dāng)執(zhí)行緒存取資料時(shí)，資料不太可能被其他執(zhí)行緒修改。它在事務(wù)結(jié)束時(shí)才對資料進(jìn)行驗(yàn)證，如果資料被修改，則回滾事務(wù)。樂觀鎖的優(yōu)點(diǎn)是能提高並發(fā)性，缺點(diǎn)是如果資料被修改，可能會導(dǎo)致交易失敗。

在 Java 中，java.util.concurrent.atomic 套件中的原子類別可以實(shí)現(xiàn)樂觀鎖定。原子類中的操作是原子性的，保證了並發(fā)存取資料的正確性。

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Counter {

    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }

    public int getCount() {
        return count.get();
    }
}

實(shí)戰(zhàn)案例：多執(zhí)行緒銀行帳戶

為了示範(fàn)悲觀鎖和樂觀鎖在實(shí)際場景中的應(yīng)用，我們考慮一個(gè)多執(zhí)行緒銀行帳戶。

• 悲觀鎖定實(shí)作：

public class BankAccount {

    private int balance;

    public synchronized void withdraw(int amount) {
        if (balance >= amount) {
            balance -= amount;
        }
    }

    public synchronized int getBalance() {
        return balance;
    }
}

• 樂觀鎖定實(shí)作：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class BankAccount {

    private AtomicInteger balance = new AtomicInteger(0);

    public void withdraw(int amount) {
        while (true) {
            int currentBalance = balance.get();
            if (currentBalance >= amount) {
                if (balance.compareAndSet(currentBalance, currentBalance - amount)) {
                    break;
                }
            } else {
                break;
            }
        }
    }

    public int getBalance() {
        return balance.get();
    }
}

使用optimistic 鎖定，在提款時(shí)，它會獲得當(dāng)前餘額，然後嘗試使用compareAndSet 原子地減去提款金額。如果餘額不足，則該操作將失敗，並且執(zhí)行緒將重試。

選擇悲觀鎖定還是樂觀鎖定

選擇悲觀鎖定還是樂觀鎖定取決於具體場景。如果同時(shí)存取資料的情況很少，或資料一致性十分關(guān)鍵，則悲觀鎖更合適。如果並發(fā)存取資料的情況頻繁，且資料一致性允許一定程度的折中，則樂觀鎖更合適。

以上是Java 函數(shù)中的悲觀鎖與樂觀鎖如何實(shí)現(xiàn)執(zhí)行緒安全？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！