软件设计领域的共享锁 Share lock 和乐观锁 optimistic lock 的区别

共享锁和乐观锁都是在软件设计领域用于实现并发控制的方法，用于处理多个线程或进程对共享资源的访问。它们的目标是在多个操作同时发生时保持数据的一致性和正确性，但它们的实现方式和应用场景有所不同。

共享锁 (Share Lock)：
共享锁，也称为读锁，是一种并发控制机制，它允许多个线程或事务同时读取共享资源，但在读取期间不允许进行写操作。这种锁机制适用于多个读操作并发进行，不会对数据的一致性造成影响，因为多个线程读取同一份数据不会引起冲突。当一个线程获取了共享锁后，其他线程可以继续获取共享锁，但不能获取排他锁（写锁），以保证数据的一致性。因为一旦有人获取了写锁，就意味着数据可能会发生变化。

乐观锁 (Optimistic Lock)：
乐观锁是一种不阻塞线程的并发控制机制。它的基本思想是，假设并发操作不会经常发生冲突，因此允许多个线程同时访问共享资源。但在更新资源时，乐观锁会先检查资源的版本号或状态，以确保在提交更新前没有其他线程修改了资源。如果检测到冲突，就需要回滚操作或重新尝试。

区别：

1. 锁的粒度：

   • 共享锁一般用于保护读操作，多个线程可以同时获取共享锁，但写操作需要等待读操作完成，以保持数据的一致性。
   • 乐观锁更适用于多写少读的场景，它不会阻塞线程，允许并发写操作，但在提交写操作之前需要检查冲突。

2. 阻塞与非阻塞：

   • 共享锁可能会导致线程阻塞，因为写操作需要等待读操作释放锁。
   • 乐观锁是非阻塞的，线程可以继续操作，只有在提交更新时才会检查冲突。

3. 冲突处理：

   • 共享锁通过限制同时的写操作来避免冲突。
   • 乐观锁在更新之前检查资源的版本或状态，如果发现冲突，需要进行回滚或重试。

示例：

共享锁：
假设有一个博客文章系统，多个用户可以同时读取同一篇文章，但写操作需要互斥进行。

• 用户A和用户B同时请求读取文章A，系统为文章A加上共享锁。
• 用户C请求对文章A进行编辑，由于写操作需要互斥，用户C需要等待用户A和用户B的读操作完成。
• 当用户A和用户B读取完成后，共享锁释放，用户C获取排他锁（写锁），完成编辑后释放锁。

乐观锁：
假设有一个库存管理系统，多个用户可以同时尝试购买商品，但库存数量不能为负数。

• 商品A的库存为10。
• 用户X和用户Y同时尝试购买商品A，系统记录当前库存版本为V1。
• 用户X首先完成购买，系统尝试将库存减少，发现库存版本与V1不符，购买失败。
• 用户Y完成购买，系统同样发现库存版本不符，购买也失败。
• 系统重新获取最新库存版本V2，并进行重试。

在这个例子中，乐观锁允许并发购买尝试，但在更新库存时通过版本号检查避免了库存数量变为负数的情况。

总结

共享锁和乐观锁是并发控制的两种不同策略，根据应用场景的特点选择合适的方法能够更好地保障数据的一致性和正确性。