mysql悲觀鎖以及樂觀鎖總結和實踐

悲觀鎖介紹(百科):

悲觀鎖,正如其名,它指的是對數據被外界(包括本系統當前的其他事務,以及來自外部系統的事務處理)修改持保守態度,因此,在整個數據處理過程中,將數據處于鎖定狀態。悲觀鎖的實現,往往依靠數據庫提供的鎖機制(也只有數據庫層提供的鎖機制才能真正保證數據訪問的排他性,否則,即使在本系統中實現了加鎖機制,也無法保證外部系統不會修改數據)。

使用場景舉例:以MySQL InnoDB為例

商品goods表中有一個字段status,status為1代表商品未被下單,status為2代表商品已經被下單,那么我們對某個商品下單時必須確保該商品status為1。假設商品的id為1。

1如果不采用鎖,那么操作方法如下:

//1.查詢出商品信息

select status from t_goods where id=1;

//2.根據商品信息生成訂單

insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);

//3.修改商品status為2

update t_goods set status=2;

上面這種場景在高并發訪問的情況下很可能會出現問題。

前面已經提到,只有當goods status為1時才能對該商品下單,上面第一步操作中,查詢出來的商品status為1。但是當我們執行第三步Update操作的時候,有可能出現其他人先一步對商品下單把goods status修改為2了,但是我們并不知道數據已經被修改了,這樣就可能造成同一個商品被下單2次,使得數據不一致。所以說這種方式是不安全的。

2使用悲觀鎖來實現:

在上面的場景中,商品信息從查詢出來到修改,中間有一個處理訂單的過程,使用悲觀鎖的原理就是,當我們在查詢出goods信息后就把當前的數據鎖定,直到我們修改完畢后再解鎖。那么在這個過程中,因為goods被鎖定了,就不會出現有第三者來對其進行修改了。

注:要使用悲觀鎖,我們必須關閉mysql數據庫的自動提交屬性,因為MySQL默認使用autocommit模式,也就是說,當你執行一個更新操作后,MySQL會立刻將結果進行提交。

我們可以使用命令設置MySQL為非autocommit模式:

set autocommit=0;

設置完autocommit后,我們就可以執行我們的正常業務了。具體如下:

//0.開始事務

begin;/begin work;/start transaction; (三者選一就可以)

//1.查詢出商品信息

select status from t_goods where id=1for update;

//2.根據商品信息生成訂單

insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);

//3.修改商品status為2

update t_goods set status=2;

//4.提交事務

commit;/commit work;

注:上面的begin/commit為事務的開始和結束,因為在前一步我們關閉了mysql的autocommit,所以需要手動控制事務的提交,在這里就不細表了。

上面的第一步我們執行了一次查詢操作:select status from t_goods where id=1 for update;

與普通查詢不一樣的是,我們使用了select…for update的方式,這樣就通過數據庫實現了悲觀鎖。此時在t_goods表中,id為1的 那條數據就被我們鎖定了,其它的事務必須等本次事務提交之后才能執行。這樣我們可以保證當前的數據不會被其它事務修改。

注:需要注意的是,在事務中,只有SELECT ... FOR UPDATE 或LOCK IN SHARE MODE 同一筆數據時會等待其它事務結束后才執行,一般SELECT ... 則不受此影響。拿上面的實例來說,當我執行select status from t_goods where id=1 for update;后。我在另外的事務中如果再次執行select status from t_goods where id=1 for update;則第二個事務會一直等待第一個事務的提交,此時第二個查詢處于阻塞的狀態,但是如果我是在第二個事務中執行select status from t_goods where id=1;則能正常查詢出數據,不會受第一個事務的影響。

補充:MySQL select…for update的Row Lock與Table Lock

上面我們提到,使用select…for update會把數據給鎖住,不過我們需要注意一些鎖的級別,MySQL InnoDB默認Row-Level Lock,所以只有「明確」地指定主鍵,MySQL 才會執行Row lock (只鎖住被選取的數據) ,否則MySQL 將會執行Table Lock (將整個數據表單給鎖住)。

但是悲觀鎖并不是適用于任何場景,它也有它存在的一些不足,因為悲觀鎖大多數情況下依靠數據庫的鎖機制實現,以保證操作最大程度的獨占性。如果加鎖的時間過長,其他用戶長時間無法訪問,影響了程序的并發訪問性,同時這樣對數據庫性能開銷影響也很大,特別是對長事務而言,這樣的開銷往往無法承受。所以與悲觀鎖相對的,我們有了樂觀鎖,具體參見下面介紹:

樂觀鎖介紹:

樂觀鎖( Optimistic Locking ) 相對悲觀鎖而言,樂觀鎖假設認為數據一般情況下不會造成沖突,所以在數據進行提交更新的時候,才會正式對數據的沖突與否進行檢測,如果發現沖突了,則讓返回用戶錯誤的信息,讓用戶決定如何去做。那么我們如何實現樂觀鎖呢,一般來說有以下2種方式:

1.使用數據版本(Version)記錄機制實現,這是樂觀鎖最常用的一種實現方式。何謂數據版本?即為數據增加一個版本標識,一般是通過為數據庫表增加一個數字類型的 “version” 字段來實現。當讀取數據時,將version字段的值一同讀出,數據每更新一次,對此version值加一。當我們提交更新的時候,判斷數據庫表對應記錄的當前版本信息與第一次取出來的version值進行比對,如果數據庫表當前版本號與第一次取出來的version值相等,則予以更新,否則認為是過期數據。用下面的一張圖來說明:


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