数据库的悲观锁、乐观锁

一时失言乱红尘 2023-02-13 11:40 32阅读 0赞

### 目录 ###

*   *   *  并发控制
         *  数据库锁的常见分类
         *  悲观锁  Pessimistic Lock
         *  乐观锁  Optimistic Lock
         *  悲观锁、乐观锁的比较、选择

### 并发控制 ###

并发情况下，需要做一些控制（加锁），保证共享数据的一致性。

并发操作数据库时，需要给数据库中的数据加锁，确保数据库中数据的一致性。

### 数据库锁的常见分类 ###

*  按使用方式来分：悲观锁、乐观锁
 *  按锁级别来分：共享锁、排它锁
 *  按锁粒度来分：行级锁、表级锁、页级锁，页介于行、表之间

### 悲观锁  Pessimistic Lock ###

假设是最坏的情况，认为其它线程一定会修改当前线程使用的数据库数据，当前线程一定要给使用的数据库数据加锁。

悲观锁只是个统称，并不是指某一种具体的锁。悲观锁主要包括

*  共享锁（S锁，share），又称为读锁，所有线程都可以访问，但都只能读、不能写
 *  排它锁（X锁），又称为写锁，是排它的，同一时刻只能有一个线程读写这部分数据

Java中的synchronized、ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。

悲观锁一般要借助数据库本身提供的锁机制来实现，以mysql的InnoDB引擎为例：加排它锁

begin;  --开始事务
    
    select * from tb_user where id=1 for update;  --先给要使用的行加锁
    update tb_user set username='chy',password='abcd' where id=1;  --修改数据
    
    commit;  --提交事务

先用 select…for update 锁住要使用的行，再修改数据。

InnoDB默认使用行级锁，但行级锁是基于索引的，如果sql语句用不到索引，会使用表级锁将整张表锁住。

### 乐观锁  Optimistic Lock ###

假设是很好的情况，认为其它线程一般不会修改当前线程使用的数据库数据，使用时不加锁，只在提交更新时检查数据是否被其它线程修改过。

乐观锁常见的实现方式有2种：CAS、版本号。

**CAS**  
Compare and Swap，提交时先和之前从数据库查到的数据比较，数据没有被其它线程修改才和数据库交换数据（提交修改）。

select goods_quantity from tb_goods where goods_id=1;  //先查该种商品的库存，假设为100
    update tb_goods set goods_quantity=goods_quantity-1 where goods_id=1 and goods_quantity=100;  //提交修改时带上条件库存等于100，确保数据没有被修改

CAS方式可能会发生ABA问题：

之前查到库存为100（A），期间某个线程修改了数据，比如售出1件，库存改为99（B），之后又把修改了库存为原来的值100（A），比如买家取消订单。

用来标识的数据和原来的相同，但记录其实已被修改过了，修改的可能是其它字段。

**版本号机制（推荐）**

设计表时增加version列，每次更新记录时都将该条记录的version+1。

执行更新操作时先查询这要使用记录的version，提交更新时比较version前后是否一致，一致就说明数据未被其它线程修改；不一致说明数据已被其它线程修改，重试指定次数（重试需要自己写代码实现）。

--不加锁
    select version from tb_goods where goods_id=1;  --先查询这条记录的数据版本号，假设为5
    update tb_goods set goods_quantity=goods_quantity-1,version=version+1 where goods_id=1 and version=5;  --提交更新时检测版本号是否一致，如果一致，执行时还需要将版本号+1。写操作会返回受影响的记录数，根据返回值判断操作是否成功

不一定要用版本号，时间戳也行

**乐观锁的优化写法**

如果数据库操作只有一条sql语句，不涉及事务

update tb_goods set goods_quantity=goods_quantity-1 where goods_id=1 and goods_quantity-1>=0;  --不用管其它线程是否修改了数据（库存），只要库存够就行

### 悲观锁、乐观锁的比较、选择 ###

悲观锁是每次操作都要加锁，乐观锁实际上并没有加锁。

悲观锁是假设其它线程一定会修改当前线程使用的数据，对应高并发场景；乐观锁是假设其它线程一般不会修改当前线程使用的数据，对应低并发场景。但实际使用时，高并发一般使用乐观锁。

悲观锁、悲观锁都保证了数据一致性，乐观锁的版本号如果对不上，也不会提交修改。

高并发时，悲观锁每次操作都要加锁，更新成功概率大，但严重拉低性能，频繁使用锁还可能发生死锁；乐观锁虽然更新成功概率低一些，但每次都不加锁，性能高、能扛住高并发。面对高并发，首先要能扛住，如果扛都扛不住，很多请求都是拒绝连接，谈何性能。

并发量小的项目，悲观锁、乐观锁的更新成功率都高，但悲观锁加了锁，更新成功率更高，优先使用悲观锁；并发量大的项目，首先保证扛得住，优先使用乐观锁。