乐观锁、悲观锁、互斥锁、读写锁

乐观锁和悲观锁是两种不同的锁机制,用于在多线程环境下解决资源竞争问题。互斥锁和读写锁是两种常见的锁类型,它们都可以用来实现乐观锁或悲观锁。

乐观锁

是一种无锁机制,它假设在多线程环境下对共享资源的操作不会发生冲突,因此在执行操作时不会加锁。当操作完成后,会检查是否发生了冲突,如果发生了冲突,则重试操作直到成功为止。乐观锁通常用于冲突概率较低的场景,因为它的重试机制会带来额外的开销。

悲观锁

是一种有锁机制,它假设在多线程环境下对共享资源的操作很可能发生冲突,因此在执行操作之前会加锁,操作完成后释放锁。悲观锁通常用于冲突概率较高的场景,因为它能够有效地避免冲突。

互斥锁

(也称为独占锁)是一种锁类型,它只允许一个线程对共享资源进行操作。当一个线程获取了互斥锁之后,其他线程就无法对这个资源进行操作,直到当前线程释放了锁。互斥锁可以用来实现悲观锁,在多线程环境下保证同一时刻只有一个线程对共享资源进行操作。 

读写锁

是一种锁类型,它既允许多个线程同时对共享资源进行读操作,也允许单个线程对共享资源进行写操作。当多个线程同时读取共享资源时,可以同时获取读锁;当有一个线程要写入共享资源时,需要获取写锁,这时其他线程就不能对共享资源进行读或写操作,直到当前线程释放写锁。读写锁可以用来实现乐观锁,在多线程环境下提高读操作的并发性

互斥锁和读写锁的区别在于,互斥锁只允许一个线程对共享资源进行操作,而读写锁则允许多个线程同时对共享资源进行读操作,但只允许单个线程对共享资源进行写操作。这意味着,互斥锁会对共享资源的读写操作都进行加锁,而读写锁则可以将读操作和写操作分开进行加锁,从而提高了读操作的并发性。


在实现上,互斥锁通常是通过二元信号量或原子操作来实现的。二元信号量是一种同步机制,它可以用来控制资源的访问,允许一个线程获取资源,同时阻塞其他线程的访问。原子操作是指在计算机内存中的操作,其不可被中断,能够保证操作的原子性。


读写锁通常是通过读者-写者锁来实现的。读者-写者锁是一种同步机制,它可以用来控制对共享资源的读写访问。当有多个线程同时读取共享资源时,可以同时获取读锁;当有一个线程要写入共享资源时,需要获取写锁,这时其他线程就不能对共享资源进行读或写操作,直到当前线程释放写锁。


总的来说,乐观锁是一种无锁机制,它通过重试来避免冲突,适用于冲突概率较低的场景。悲观锁是一种有锁机制,它通过加锁来避免冲突,适用于冲突概率较高的场景。互斥锁是一种常见的锁类型,它只允许一个线程对共享资源进行操作,适用于悲观锁的场景。读写锁是另一种常见的锁类型,它既允许多个线程同时对共享资源进行读操作,也允许单个线程对共享资源进行写操作,适用于乐观锁的场景。 

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