面试官:你说说互斥锁、自旋锁、读写锁、悲观锁、乐观锁的应用场景

发布网友发布时间：2024-09-17 03:28

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热心网友时间：2024-09-29 04:34

在编程世界里，「锁」是多种多样的，每种锁的加锁开销及应用场景各不相同。了解和选择正确的锁是程序员的基本素养之一。在高并发场景下，正确的锁选择能显著提高系统的性能，反之则可能导致性能下降。因此，了解各种锁的开销以及应用场景是十分必要的。接下来，我们来探讨常见的几种锁的应用场景。

在多线程访问共享资源时，为了避免资源竞争导致的数据错乱，通常需要在访问前加锁。其中，互斥锁是最常用的锁之一，但还有自旋锁、读写锁、乐观锁和悲观锁等类型，每种锁适用于不同的场景。

互斥锁和自旋锁是底层锁的基础，许多高级锁基于它们实现。互斥锁允许同一时间只有一个线程访问共享资源，而自旋锁则在加锁失败时，线程会一直尝试获取锁，通过占用CPU周期来等待，直到锁可用。自旋锁开销较小，适合并发性高且代码执行时间短的场景。互斥锁开销较大，但在确定代码执行时间较短时，应优先考虑互斥锁。

读写锁则允许同时进行读操作，但写操作独占资源。根据使用场景，可以选用读优先锁或写优先锁。公平读写锁则采用队列策略，确保先到先得的锁获取顺序，避免饥饿问题。

乐观锁与悲观锁在处理并发冲突时采取截然不同的策略。悲观锁假设冲突概率高，在访问共享资源前即加锁，而乐观锁则在修改资源后验证是否发生冲突。乐观锁适用于冲突概率低的场景，但一旦冲突发生，重试成本较高，因此仅在冲突概率极低时考虑使用。

在选择锁时，应考虑加锁范围的大小，即锁的粒度，以提高执行速度。合适的锁能显著加快系统性能。总的来说，了解不同锁的特性和应用场景，正确选择锁，是优化并发性能的关键。