【小米技術(shù)分享】面試題:什么是樂觀鎖?你是如何設(shè)計一個樂觀鎖

大家好,我是小米。今天我們來聊一下面試中常見的一個問題:“什么是樂觀鎖?你是如何設(shè)計一個樂觀鎖?”作為一位熱愛技術(shù)的程序員,對于這個問題,我有著自己獨特的理解和實踐經(jīng)驗。接下來,我將以通俗易懂的語言,給大家講解樂觀鎖的概念,并分享我設(shè)計樂觀鎖的思路。
樂觀鎖的概念
在并發(fā)編程中,樂觀鎖是一種樂觀的并發(fā)控制機制。相對于悲觀鎖,樂觀鎖更加“樂觀”,它假設(shè)不會產(chǎn)生并發(fā)沖突,因此不會對共享資源進行加鎖,而是通過版本號或時間戳等方式來判斷數(shù)據(jù)是否被修改。
當(dāng)多個線程同時操作同一個數(shù)據(jù)時,樂觀鎖通過記錄數(shù)據(jù)的版本信息來解決并發(fā)沖突。當(dāng)一個線程要更新數(shù)據(jù)時,它首先會讀取數(shù)據(jù)的版本信息,然后進行計算或操作,并嘗試將結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫。在寫入之前,樂觀鎖再次讀取數(shù)據(jù)的版本信息,比對是否與之前讀取的版本信息相同。如果相同,則表示沒有其他線程修改過數(shù)據(jù),可以提交更新;如果不同,則表示其他線程已經(jīng)修改了數(shù)據(jù),當(dāng)前線程需要進行沖突處理。
樂觀鎖的特點是不加鎖,因此在高并發(fā)場景下,它能夠提供更好的性能。但同時,也需要我們在設(shè)計和實現(xiàn)時考慮到可能發(fā)生的并發(fā)沖突,并合理處理。
設(shè)計一個樂觀鎖
那么,如何設(shè)計一個樂觀鎖呢?下面,我將分享一些我個人的設(shè)計思路和經(jīng)驗。
數(shù)據(jù)庫表設(shè)計:首先,在數(shù)據(jù)庫表中需要添加一個用于記錄數(shù)據(jù)版本的字段,可以是版本號、時間戳等。這個字段將用來判斷數(shù)據(jù)是否被其他線程修改過。
查詢數(shù)據(jù):當(dāng)一個線程要查詢數(shù)據(jù)時,它首先會獲取數(shù)據(jù)及對應(yīng)的版本信息。在開始修改數(shù)據(jù)之前,記住保存這個版本信息。
修改數(shù)據(jù):當(dāng)線程完成對數(shù)據(jù)的修改時,它會再次查詢數(shù)據(jù)庫,比對保存的版本信息與當(dāng)前的版本信息是否相同。如果相同,則表示沒有其他線程修改過數(shù)據(jù),可以提交更新;如果不同,則表示有其他線程修改了數(shù)據(jù),當(dāng)前線程需要進行沖突處理。
沖突處理:當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)版本沖突時,我們可以選擇多種策略進行處理。一種常見的方式是回滾操作,將當(dāng)前線程的修改取消,然后重新讀取數(shù)據(jù)并重新嘗試修改。另一種方式是通過增加重試次數(shù),等待其他線程完成對數(shù)據(jù)的修改后再進行嘗試。
樂觀鎖的應(yīng)用場景
樂觀鎖在很多應(yīng)用場景中都能夠發(fā)揮作用。特別是在讀多寫少的情況下,樂觀鎖能夠提供更高的并發(fā)性能。
例如,在電商平臺的庫存管理系統(tǒng)中,多個用戶同時搶購某一商品時,我們可以使用樂觀鎖來避免超賣問題。每個用戶首先讀取商品的庫存數(shù)量,并記錄版本信息。當(dāng)用戶提交訂單時,系統(tǒng)再次讀取庫存數(shù)量和最新的版本信息進行比對。如果庫存數(shù)量沒有變化,則表示用戶可以購買商品;如果庫存數(shù)量發(fā)生變化,則需要進行沖突處理,如返回庫存不足的提示或重新讀取最新庫存數(shù)量再進行嘗試。
另外,樂觀鎖也常用于解決并發(fā)編輯問題,如多人同時編輯同一文檔的場景。每個用戶在開始編輯前會讀取文檔的版本信息,并記錄下來。當(dāng)用戶編輯完成后,系統(tǒng)再次讀取文檔的版本信息進行比對。如果版本信息一致,則表示沒有其他用戶修改過文檔,可以提交更新;如果版本信息不一致,則需要讓用戶重新編輯或合并更新。
END
通過今天的分享,我們了解了樂觀鎖的概念及設(shè)計思路。樂觀鎖作為一種樂觀的并發(fā)控制機制,在高并發(fā)場景中能夠提供較好的性能。在設(shè)計樂觀鎖時,我們需要在數(shù)據(jù)庫表中添加版本字段,并在操作數(shù)據(jù)時進行版本比對和沖突處理。
樂觀鎖的應(yīng)用場景廣泛,特別適合于讀多寫少的情況,如庫存管理、并發(fā)編輯等場景。通過合理運用樂觀鎖,我們可以提高系統(tǒng)的并發(fā)性能,減少并發(fā)沖突產(chǎn)生的問題。
希望今天的分享能為大家?guī)硪恍﹩l(fā)和思考。如果你對樂觀鎖還有什么疑問或其他技術(shù)問題,歡迎在評論區(qū)留言,我會盡力解答。感謝大家的閱讀,我們下期再見!加油,小伙伴們!
如有疑問或者更多的技術(shù)分享,歡迎關(guān)注我的微信公眾號“知其然亦知其所以然”!
