數據庫事務的悲觀鎖和樂觀鎖

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在數據庫的鎖機制中介紹過，數據庫管理系統（DBMS）中的併發控制的任務是確保在多個事務同時存取數據庫中同一數據時不破壞事務的隔離性和統一性以及數據庫的統一性。

樂觀併發控制(樂觀鎖)和悲觀併發控制（悲觀鎖）是併發控制主要採用的技術手段。

不管是悲觀鎖仍是樂觀鎖，都是人們定義出來的概念，能夠認爲是一種思想。其實不只僅是關係型數據庫系統中有樂觀鎖和悲觀鎖的概念，像memcache、hibernate、tair等都有相似的概念。

針對於不一樣的業務場景，應該選用不一樣的併發控制方式。因此，不要把樂觀併發控制和悲觀併發控制狹義的理解爲DBMS中的概念，更不要把他們和數據中提供的鎖機制（行鎖、表鎖、排他鎖、共享鎖）混爲一談。其實，在DBMS中，悲觀鎖正是利用數據庫自己提供的鎖機制來實現的。

下面來分別學習一下悲觀鎖和樂觀鎖。

悲觀鎖

在關係數據庫管理系統裏，悲觀併發控制（又名「悲觀鎖」，Pessimistic Concurrency Control，縮寫「PCC」）是一種併發控制的方法。它能夠阻止一個事務以影響其餘用戶的方式來修改數據。若是一個事務執行的操做都某行數據應用了鎖，那只有當這個事務把鎖釋放，其餘事務纔可以執行與該鎖衝突的操做。
悲觀併發控制主要用於數據爭用激烈的環境，以及發生併發衝突時使用鎖保護數據的成本要低於回滾事務的成本的環境中。

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餘事務，以及來自外部系統的事務處理）修改持保守態度(悲觀)，所以，在整個數據處理過程當中，將數據處於鎖定狀態。 悲觀鎖的實現，每每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，不然，即便在本系統中實現了加鎖機制，也沒法保證外部系統不會修改數據）

在數據庫中，悲觀鎖的流程以下：

在對任意記錄進行修改前，先嚐試爲該記錄加上排他鎖（exclusive locking）。

若是加鎖失敗，說明該記錄正在被修改，那麼當前查詢可能要等待或者拋出異常。 具體響應方式由開發者根據實際須要決定。

若是成功加鎖，那麼就能夠對記錄作修改，事務完成後就會解鎖了。

其間若是有其餘對該記錄作修改或加排他鎖的操做，都會等待咱們解鎖或直接拋出異常。

MySQL InnoDB中使用悲觀鎖

要使用悲觀鎖，咱們必須關閉mysql數據庫的自動提交屬性，由於MySQL默認使用autocommit模式，也就是說，當你執行一個更新操做後，MySQL會馬上將結果進行提交。set autocommit=0;

//0.開始事務 begin;/begin work;/start transaction; (三者選一就能夠) //1.查詢出商品信息 select status from t_goods where id=1 for 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爲2 update t_goods set status=2; //4.提交事務 commit;/commit work;

上面的查詢語句中，咱們使用了select…for update的方式，這樣就經過開啓排他鎖的方式實現了悲觀鎖。此時在t_goods表中，id爲1的 那條數據就被咱們鎖定了，其它的事務必須等本次事務提交以後才能執行。這樣咱們能夠保證當前的數據不會被其它事務修改。

上面咱們提到，使用select…for update會把數據給鎖住，不過咱們須要注意一些鎖的級別，MySQL InnoDB默認行級鎖。行級鎖都是基於索引的，若是一條SQL語句用不到索引是不會使用行級鎖的，會使用表級鎖把整張表鎖住，這點須要注意。

優勢與不足

悲觀併發控制其實是「先取鎖再訪問」的保守策略，爲數據處理的安全提供了保證。可是在效率方面，處理加鎖的機制會讓數據庫產生額外的開銷，還有增長產生死鎖的機會；另外，在只讀型事務處理中因爲不會產生衝突，也不必使用鎖，這樣作只能增長系統負載；還有會下降了並行性，一個事務若是鎖定了某行數據，其餘事務就必須等待該事務處理完才能夠處理那行數

樂觀鎖

在關係數據庫管理系統裏，樂觀併發控制（又名「樂觀鎖」，Optimistic Concurrency Control，縮寫「OCC」）是一種併發控制的方法。它假設多用戶併發的事務在處理時不會彼此互相影響，各事務可以在不產生鎖的狀況下處理各自影響的那部分數據。在提交數據更新以前，每一個事務會先檢查在該事務讀取數據後，有沒有其餘事務又修改了該數據。若是其餘事務有更新的話，正在提交的事務會進行回滾。樂觀事務控制最先是由孔祥重（H.T.Kung）教授提出。

樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖假設認爲數據通常狀況下不會形成衝突，因此在數據進行提交更新的時候，纔會正式對數據的衝突與否進行檢測，若是發現衝突了，則讓返回用戶錯誤的信息，讓用戶決定如何去作。

相對於悲觀鎖，在對數據庫進行處理的時候，樂觀鎖並不會使用數據庫提供的鎖機制。通常的實現樂觀鎖的方式就是記錄數據版本。

數據版本,爲數據增長的一個版本標識。當讀取數據時，將版本標識的值一同讀出，數據每更新一次，同時對版本標識進行更新。當咱們提交更新的時候，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版本標識進行比對，若是數據庫表當前版本號與第一次取出來的版本標識值相等，則予以更新，不然認爲是過時數據。

實現數據版本有兩種方式，第一種是使用版本號，第二種是使用時間戳。

使用版本號實現樂觀鎖

使用版本號時，能夠在數據初始化時指定一個版本號，每次對數據的更新操做都對版本號執行+1操做。並判斷當前版本號是否是該數據的最新的版本號。

1.查詢出商品信息 select (status,status,version) from t_goods where id=#{id} 2.根據商品信息生成訂單 3.修改商品status爲2 update t_goods set status=2,version=version+1 where id=#{id} and version=#{version};

優勢與不足

樂觀併發控制相信事務之間的數據競爭(data race)的機率是比較小的，所以儘量直接作下去，直到提交的時候纔去鎖定，因此不會產生任何鎖和死鎖。但若是直接簡單這麼作，仍是有可能會遇到不可預期的結果，例如兩個事務都讀取了數據庫的某一行，通過修改之後寫回數據庫，這時就遇到了問題。

參考資料

維基百科-樂觀併發控制

維基百科-悲觀併發控制

mysql悲觀鎖總結和實踐

mysql樂觀鎖總結和實踐

樂觀鎖與悲觀鎖