数据库的乐观锁和悲观锁

1、数据库中的乐观锁:

        乐观锁对于数据是处于乐观的态度,认为一般数据不会发生冲突,所以在数据提交的时候才会去正式对数据是否发生冲突进行检查,如果发生冲突则会返回错误给用户,让用户去抉择。

        乐观锁的实现(如果有人在你之前更新了,你的更新是被拒绝得,用户可以重新操作,大多数基于数据版本记录机制实现):

        可以给数据加一个version字段,字段内容可以是时间戳或者是版本号,第一次读取的时候连version一起读取出来,数据更新一次就version+1,当我们提交更新的时候,判断当前版本号和第一次取出来的版本号做对比,如果版本号一样则更新,否则认为是过期数据,拒绝更新,让用户重新操作。

2、数据库中的悲观锁:

        悲观锁对于数据是处于悲观的态度,认为数据一定会发生冲突,所以在对数据的读取的时候就会把数据锁定。(数据暂时不会得到修改)

        悲观锁的实现(大多数情况通过数据库锁机制实现):

        排他锁:

                    当数据操作时把这部分数据锁定,知道操作完成之后才会解锁,其他事务才能操作这部分数据。

                    一般使用select.........for update进行对数据进行加锁处理,例如:select * from account where name='MAX' for update;这条语句锁定了数据库中符合条件的这部分数据,事务提交之前外界无法修改这部分数据。

3、悲观锁和乐观锁在实际中的应用:

        悲观锁和乐观锁只是数据库中的两种思想,具体的实现需要sql语句、数据的设计和代码来实现。

        3.1 hibernate的悲观锁

   基于数据库的锁机制实现。如下查询语句:

[html]  view plain  copy
  1. String hqlStr ="from TUser as user where user.name=Max";  
  2. Query query = session.createQuery(hqlStr);  
  3. query.setLockMode("user",LockMode.UPGRADE); //加锁  
  4. List userList = query.list();//执行查询,获取数据  
     观察运行期Hibernate生成的SQL语句:
[html]  view plain  copy
  1. select tuser0_.id as id, tuser0_.name as name, tuser0_.group_id as group_id, tuser0_.user_type as user_type, tuser0_.sex as sex from t_user tuser0_ where (tuser0_.name='Erica' ) for update  

     这里Hibernate通过使用数据库的for update子句实现了悲观锁机制。对返回的所有user记录进行加锁。

2、Hibernate的加锁模式有:
     Ø LockMode.NONE : 无锁机制。
     Ø LockMode.WRITE :Hibernate在写操作(Insert和Update)时会自动获取写锁。
     Ø LockMode.READ : Hibernate在读取记录的时候会自动获取。
     这三种锁机制一般由Hibernate内部使用,如Hibernate为了保证Update过程中对象不会被外界修改,会在save方法实现中自动为目标对象加上WRITE锁。
     Ø LockMode.UPGRADE :利用数据库的for update子句加锁。
     Ø LockMode. UPGRADE_NOWAIT :Oracle的特定实现,利用Oracle的for update nowait子句实现加锁。
     注意,只有在查询开始之前(也就是Hiberate 生成SQL 之前)设定加锁,才会真正通过数据库的锁机制进行加锁处理,否则,数据已经通过不包含for update子句的Select SQL加载进来,所谓数据库加锁也就无从谈起。

3、Hibernate的乐观锁

     Hibernate 在其数据访问引擎中内置了乐观锁实现。如果不用考虑外部系统对数据库的更新操作,利用Hibernate提供的透明化乐观锁实现,将大大提升我们的生产力。Hibernate中可以通过class描述符的optimistic-lock属性结合version描述符指定。具体实现方式如下:
     现在,我们为之前示例中的TUser加上乐观锁机制。
实现一、 配置optimistic-lock属性:

[html]  view plain  copy
  1. <hibernate-mapping>  
  2.      <class name="org.hibernate.sample.TUser" table="t_user" dynamic-update="true" dynamic-insert="true" optimistic-lock="version">  
  3.            ……  
  4.      </class>  
  5. </hibernate-mapping>  
optimistic-lock属性有如下可选取值:
     Ø none: 无乐观锁
     Ø version: 通过版本机制实现乐观锁
     Ø dirty: 通过检查发生变动过的属性实现乐观锁
     Ø all: 通过检查所有属性实现乐观锁

     通过version实现的乐观锁机制是Hibernate官方推荐的乐观锁实现,同时也是Hibernate中,目前唯一在数据对象脱离Session发生修改的情况下依然有效的锁机制。因此,一般情况下,我们都选择version方式作为Hibernate乐观锁实现机制。
实现二、添加一个Version属性描述符

[html]  view plain  copy
  1. <hibernate-mapping>  
  2.      <class name="org.hibernate.sample.TUser" table="t_user"   dynamic-update="true" dynamic-insert="true" optimistic-lock="version">   
  3.     <id name="id" column="id" type="java.lang.Integer">  
  4.         <generator class="native"/>  
  5.     </id>  
  6.     <version column="version" name="version" type="java.lang.Integer"/>  
  7. ……  
  8.      </class>  
  9. </hibernate-mapping>  
     注意version 节点必须出现在ID 节点之后。 这里声明了一个version属性,用于存放用户的版本信息,保存在TUser表的 version字段中。

测试:

     此时如果我们尝试编写一段代码,更新TUser表中记录数据,如:

[html]  view plain  copy
  1. Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);  
  2. criteria.add(Expression.eq("name","Max"));  
  3. List userList = criteria.list();  
  4. TUser user =(TUser)userList.get(0);  
  5. Transaction tx = session.beginTransaction();  
  6. user.setUserType(1); //更新UserType字段  
  7. tx.commit();  
     每次对TUser进行更新的时候,我们可以发现,数据库中的version都在递增。 而如果我们尝试在tx.commit 之前,启动另外一个Session,对名为Max的用 户进行操作,下面模拟并发更新时的情况:
[html]  view plain  copy
  1. Session sessiongetSession();  
  2. Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);  
  3. criteria.add(Expression.eq("name","Max"));  
  4. Session session2 = getSession();  
  5. Criteria criteria2 = session2.createCriteria(TUser.class);  
  6. criteria2.add(Expression.eq("name","Max"));  
  7. List userList = criteria.list();  
  8. List userList2 = criteria2.list();TUser user =(TUser)userList.get(0);  
  9. TUser user2 =(TUser)userList2.get(0);  
  10. Transaction tx = session.beginTransaction();  
  11. Transaction tx2 = session2.beginTransaction();  
  12. user2.setUserType(99);  
  13. tx2.commit();  
  14. user.setUserType(1);  
  15. tx.commit();  
     执行并发更新的代码,在tx.commit()处抛出StaleObjectStateException异 常,并指出版本检查失败,当前事务正在试图提交一个过期数据。通过捕捉这个异常,我 们就可以在乐观锁校验失败时进行相应处理。

     这就是hibernate实现悲观锁和乐观锁的主要方式。

四、总结

     悲观锁相对比较谨慎,设想现实情况应该很容易就发生冲突,所以我还是独占数据资源吧。

     乐观锁就想得开而且非常聪明,应该是不会有什么冲突的,我对表使用一个时间戳或者版本号,每次读、更新操作都对这个字段进行比对,如果在我之前已经有人对数据进行更新了,那就让它更新,大不了我再读一次或者再更新一次。

     乐观锁的管理跟SVN管理代码版本的原理很像,如果在我提交代码之前用本地代码的版本号与服务器做对比,如果本地版本号小于服务器上最新版本号,则提交失败,产生冲突代码,让用户决定选择哪个版本继续使用。

     在实际生产环境里边,如果并发量不大且不允许脏读,可以使用悲观锁;但如果系统的并发非常大的话,悲观锁定会带来非常大的性能问题,所以我们就要选择乐观锁定的方法        另外,Mysql在处理并发访问数据上,还有添加读锁(共享锁)、写锁(排它锁),控制锁粒度【表锁(table lock)、行级锁(row lock)】等实现,有兴趣可以继续研究。


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