悲観的なロック
悲観的ロックの基本的な考え方は、同時操作間で競合が発生すると想定し、データはロックされ、他の操作はブロックされます。
データを更新する場合、悲観的ロックは最初にロックを取得してから更新操作を実行します。他の操作はロックが解放されるまで待ってから続行する必要があります。
悲観的ロックの利点
悲観的ロックの利点は、更新操作中に他の操作がデータを変更できないため、データの一貫性を保証できることです。
悲観的ロックの欠点
(1) パフォーマンスの問題
悲観的ロックは他の操作をブロックし、システムの同時実行パフォーマンスを低下させます。操作中にロックが解除されるまで待機する必要がある場合、操作の応答時間が長くなり、ユーザー エクスペリエンスに影響します。
(2) デッドロック問題
悲観的なロックは、デッドロックの問題を引き起こす可能性があります。つまり、複数のスレッドが互いにロックを解放するのを待ち、実行を続行できなくなります。
(3) ロック粒度の問題
悲観的ロックはロック粒度が大きいため、一部のデータの同時操作が妨げられ、システムの同時パフォーマンスに影響を与える可能性があります。
(4) プログラミングの複雑さの高さ
悲観的ロックを使用する場合、ロックのロックと解放の操作が必要であり、ロックの粒度やタイムアウトなどの問題に対処する必要があり、プログラミングの複雑さは比較的高くなります。
悲観的なロックの使用シナリオ
(1) 高い同時実行性
悲観的ロックはデータの一貫性を確保できるため、同時実行性が高いシナリオでの使用に適しています。
(2) 書く量を増やし、読む量を減らす
悲観的ロックは、読み取り操作が続行する前に書き込み操作がロックを解放するまで待機する必要があるため、書き込みが多くなり読み取りが少なくなるシナリオでの使用に適しています。
(3) データ競合の可能性が高い
悲観的ロックは、データ競合の可能性が高いシナリオ、つまり、同時操作間で競合が発生する可能性が高いシナリオでの使用に適しています。
(4) 悲観的ロックの実現機構
悲観的ロックは通常、データベースの行レベルのロックまたは分散ロックを通じて実装されます。データを更新する場合、データはロックされ、他の操作はロックが解除されるまで待ってから続行する必要があります。
悲観的ロックの実装
(1) データベースの行レベルのロック
データベースは、トランザクション内のデータ行をロックできる行レベルのロック メカニズムを提供します。
トランザクションで SELECT ... FOR UPDATE ステートメントを使用すると、データ行の悲観的ロックを取得できます。他のトランザクションはロックが解放されるまで待機する必要があります。
(2) 分散ロック
分散システムでは、分散ロックを使用して悲観的ロックを実装できます。
分散ロックを実装するには、データベース ベース、キャッシュ ベース、ZooKeeper ベースなど、さまざまな方法があります。分散ロックを取得することにより、分散環境におけるデータの悲観的ロックを保証できます。
(3) 悲観的な読み
データを読み取るときは、悲観的ロックを直接使用してデータをロックし、他の操作はロックの解放を待つ必要があります。この方法は、データの一貫性を確保するために、書き込みが多く読み取りが少ないシナリオに適しています。
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