【BAT面试题系列】面试官：你了解乐观锁和悲观锁吗？
前言
乐观锁和悲观锁问题，是出现频率比较高的面试题。本文将由浅入深，逐步介绍它们的基本概念、实现方式(含实例)、适用场景，以及可能遇到的面试官追问，希望能够帮助你打动面试官。
目录
一、基本概念
乐观锁和悲观锁是两种思想，用于解决并发场景下的数据竞争问题。
乐观锁：乐观锁在操作数据时非常乐观，认为别人不会同时修改数据。因此乐观锁不会上锁，只是在执行更新的时候判断一下在此期间别人是否修改了数据：如果别人修改了数据则放弃操作，否则执行操作。
悲观锁：悲观锁在操作数据时比较悲观，认为别人会同时修改数据。因此操作数据时直接把数据锁住，直到操作完成后才会释放锁；上锁期间其他人不能修改数据。
二、实现方式(含实例)
在说明实现方式之前，需要明确：乐观锁和悲观锁是两种思想，它们的使用是非常广泛的，不局限于某种编程语言或数据库。
悲观锁的实现方式是加锁，加锁既可以是对代码块加锁（如Java的synchronized关键字），也可以是对数据加锁（如MySQL中的排它锁）。
乐观锁的实现方式主要有两种：CAS机制和版本号机制，下面详细介绍。
1、CAS（Compare And Swap）
CAS操作包括了3个操作数：
需要读写的内存位置(V)
进行比较的预期值(A)
拟写入的新值(B)
CAS操作逻辑如下：如果内存位置V的值等于预期的A值，则将该位置更新为新值B，否则不进行任何操作。许多CAS的操作是自旋的：如果操作不成功，会一直重试，直到操作成功为止。
这里引出一个新的问题，既然CAS包含了Compare和Swap两个操作，它又如何保证原子性呢？答案是：CAS是由CPU支持的原子操作，其原子性是在硬件层面进行保证的。
下面以Java中的自增操作(i++)为例，看一下悲观锁和CAS分别是如何保证线程安全的。我们知道，在Java中自增操作不是原子操作，它实际上包含三个独立的操作：（1）读取i值；（2）加1；（3）将新值写回i
因此，如果并发执行自增操作，可能导致计算结果的不准确。在下面的代码示例中：value1没有进行任何线程安全方面的保护，value2使用了乐观锁(CAS)，value3使用了悲观锁(synchronized)。运行程序，使用1000个线程同时对value1、value2和value3进行自增操作，可以发现：value2和value3的值总是等于1000，而value1的值常常小于1000。
| 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536 | public class Test { //value1：线程不安全 private static int value1 = 0; //value2：使用乐观锁 private static AtomicInteger value2 = new AtomicInteger(0); //value3：使用悲观锁 private static int value3 = 0; private static synchronized void increaseValue3(){ value3++; } public static void main(String[] args) throws Exception { //开启1000个线程，并执行自增操作 for(int i = 0; i < 1000; ++i){ new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } value1++; value2.getAndIncrement(); increaseValue3(); } }).start(); } //打印结果 Thread.sleep(1000); System.out.println("线程不安全：" + value1); System.out.println("乐观锁(AtomicInteger)：" + value2); System.out.println("悲观锁(synchronized)：" + value |