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：
总是假设最好的情况，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号机制和CAS算法实现。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量，像数据库提供的类似于write_condition机制，其实都是提供的乐观锁。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式CAS实现的 - 悲观锁：
总是假设最坏的情况，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁（共享资源每次只给一个线程使用，其它线程阻塞，用完后再把资源转让给其它线程）。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现
从上面对两种锁的介绍，我们知道两种锁各有优缺点，不可认为一种好于另一种，像乐观锁适用于写比较少的情况下（多读场景），即冲突真的很少发生的时候，这样可以省去了锁的开销，加大了系统的整个吞吐量。但如果是多写的情况，一般会经常产生冲突，这就会导致上层应用会不断的进行retry，这样反倒是降低了性能，所以一般多写的场景下用悲观锁就比较合适
二、实现方式
注：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
乐观锁
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. 版本号机制
一般是在数据表中加上一个数据版本号version字段，表示数据被修改的次数，当数据被修改时，version值会加一。当线程A要更新数据值时，在读取数据的同时也会读取version值，在提交更新时，若刚才读取到的version值为当前数据库中的version值相等时才更新，否则重试更新操作，直到更新成功
举一个简单的例子：
- 假设数据库中帐户信息表中有一个 version 字段，当前值为 1 ，而当前帐户余额字段（ balance ）为 100
- 张三 此时将其读取（ version = 1 ），并从其帐户余额中扣除 50（ 100 - 50 ）
- 在 张三 操作的过程中，李四 也读取此用户信息（ version = 1 ），并从其帐户余额中扣除 20（ 100 - 20 ）
- 张三 完成了修改工作，将数据版本号 +1（ version = 2 ），连同帐户扣除后余额（ balance = 50 ），提交至数据库更新，此时由于提交数据版本大于数据库记录当前版本，数据被更新，数据库记录 version 更新为 2
- 李四 也完成了操作，也将版本号 +1（ version = 2 ）试图向数据库提交数据（ balance = 80 ），但此时比对数据库记录版本时发现，张三 提交的数据版本号为 2 ，数据库记录当前版本也为 2 ，不满足 "提交版本必须大于记录当前版本才能执行更新 " 的乐观锁策略，因此，李四 的提交被驳回
- 这样，就避免了 李四 用基于（version = 1）的旧数据修改的结果覆盖 张三 的操作结果的可能
2. CAS算法
即 compare and swap（比较与交换），是一种有名的无锁算法
无锁编程，即不使用锁的情况下实现多线程之间的变量同步，也就是在没有线程被阻塞的情况下实现变量的同步，所以也叫非阻塞同步（Non-blocking Synchronization）
CAS算法涉及到三个操作数：
需要读写的内存值 V
进行比较的值 A
拟写入的新值 B
当且仅当 V 的值等于 A时，CAS通过原子方式用新值B来更新V的值，否则不会执行任何操作（比较和替换是一个原子操作），一般情况下是一个自旋操作，即不断的重试
乐观锁缺点
1.ABA 问题
如果一个 变量V 初次读取的时候是 A值 ，并且在准备赋值的时候检查到它仍然是 A值 ，那我们就能说明它的值没有被其他线程修改过了吗？
很明显是不能的，因为在这段时间它的值可能被改为其他值，然后又改回 A值，那CAS操作就会误认为它从来没有被修改过
这个问题被称为CAS操作的 "ABA"问题
2.循环时间长开销大
自旋CAS（也就是不成功就一直循环执行直到成功）如果长时间不成功，会给CPU带来非常大的执行开销
如果JVM能支持处理器提供的pause指令那么效率会有一定的提升，pause指令有两个作用，第一它可以延迟流水线执行指令（de-pipeline）,使CPU不会消耗过多的执行资源，延迟的时间取决于具体实现的版本，在一些处理器上延迟时间是零。第二它可以避免在退出循环的时候因内存顺序冲突（memory order violation）而引起CPU流水线被清空（CPU pipeline flush），从而提高CPU的执行效率
3.只能保证一个共享变量的原子操作
CAS 只对单个共享变量有效，当操作涉及跨多个共享变量时 CAS 无效。但是从 JDK 1.5开始，提供了AtomicReference类来保证引用对象之间的原子性，你可以把多个变量放在一个对象里来进行 CAS 操作.所以我们可以使用锁或者利用AtomicReference类把多个共享变量合并成一个共享变量来操作
