樂觀鎖悲觀鎖

鎖（ locking ） 
業務邏輯的實現過程當中，每每須要保證數據訪問的排他性。如在金融系統的日終結算 
處理中，咱們但願針對某個 cut-off 時間點的數據進行處理，而不但願在結算進行過程當中 
（多是幾秒種，也多是幾個小時），數據再發生變化。此時，咱們就須要經過一些機 
制來保證這些數據在某個操做過程當中不會被外界修改，這樣的機制，在這裏，也就是所謂 
的 「 鎖 」 ，即給咱們選定的目標數據上鎖，使其沒法被其餘程序修改。 
Hibernate 支持兩種鎖機制：即一般所說的 「 悲觀鎖（ Pessimistic Locking ） 」
和 「 樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 」 。 
悲觀鎖（ Pessimistic Locking ） 
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，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）。 
一個典型的倚賴數據庫的悲觀鎖調用： 
select * from account where name=」Erica」 for update
這條 sql 語句鎖定了 account 表中全部符合檢索條件（ name=」Erica」 ）的記錄。 
本次事務提交以前（事務提交時會釋放事務過程當中的鎖），外界沒法修改這些記錄。 
Hibernate 的悲觀鎖，也是基於數據庫的鎖機制實現。 
下面的代碼實現了對查詢記錄的加鎖：

 

String hqlStr =
"from TUser as user where user.name='Erica'";
Query query = session.createQuery(hqlStr);
query.setLockMode("user",LockMode.UPGRADE); // 加鎖 
List userList = query.list();// 執行查詢，獲取數據 
query.setLockMode 對查詢語句中，特定別名所對應的記錄進行加鎖（咱們爲 
TUser 類指定了一個別名 「user」 ），這裏也就是對返回的全部 user 記錄進行加鎖。 
觀察運行期 Hibernate 生成的 SQL 語句： 
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
這裏 Hibernate 經過使用數據庫的 for update 子句實現了悲觀鎖機制。 
Hibernate 的加鎖模式有： 
Ø LockMode.NONE ： 無鎖機制。 
Ø LockMode.WRITE ： Hibernate 在 Insert 和 Update 記錄的時候會自動 
獲取。 
Ø LockMode.READ ： Hibernate 在讀取記錄的時候會自動獲取。 
以上這三種鎖機制通常由 Hibernate 內部使用，如 Hibernate 爲了保證 Update
過程當中對象不會被外界修改，會在 save 方法實現中自動爲目標對象加上 WRITE 鎖。 
Ø LockMode.UPGRADE ：利用數據庫的 for update 子句加鎖。 
Ø LockMode. UPGRADE_NOWAIT ： Oracle 的特定實現，利用 Oracle 的 for
update nowait 子句實現加鎖。 
上面這兩種鎖機制是咱們在應用層較爲經常使用的，加鎖通常經過如下方法實現： 
Criteria.setLockMode
Query.setLockMode
Session.lock
注意，只有在查詢開始以前（也就是 Hiberate 生成 SQL 以前）設定加鎖，纔會 
真正經過數據庫的鎖機制進行加鎖處理，不然，數據已經經過不包含 for update
子句的 Select SQL 加載進來，所謂數據庫加鎖也就無從談起。 
樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 
相對悲觀鎖而言，樂觀鎖機制採起了更加寬鬆的加鎖機制。悲觀鎖大多數狀況下依 
靠數據庫的鎖機制實現，以保證操做最大程度的獨佔性。但隨之而來的就是數據庫 
性能的大量開銷，特別是對長事務而言，這樣的開銷每每沒法承受。 
如一個金融系統，當某個操做員讀取用戶的數據，並在讀出的用戶數據的基礎上進 
行修改時（如更改用戶賬戶餘額），若是採用悲觀鎖機制，也就意味着整個操做過 
程中（從操做員讀出數據、開始修改直至提交修改結果的全過程，甚至還包括操做 
員中途去煮咖啡的時間），數據庫記錄始終處於加鎖狀態，能夠想見，若是面對幾

百上千個併發，這樣的狀況將致使怎樣的後果。 
樂觀鎖機制在必定程度上解決了這個問題。樂觀鎖，大可能是基於數據版本 
（ Version ）記錄機制實現。何謂數據版本？即爲數據增長一個版本標識，在基於 
數據庫表的版本解決方案中，通常是經過爲數據庫表增長一個 「version」 字段來 
實現。 
讀取出數據時，將此版本號一同讀出，以後更新時，對此版本號加一。此時，將提 
交數據的版本數據與數據庫表對應記錄的當前版本信息進行比對，若是提交的數據 
版本號大於數據庫表當前版本號，則予以更新，不然認爲是過時數據。 
對於上面修改用戶賬戶信息的例子而言，假設數據庫中賬戶信息表中有一個 
version 字段，當前值爲 1 ；而當前賬戶餘額字段（ balance ）爲 $100 。 
1 操做員 A 此時將其讀出（ version=1 ），並從其賬戶餘額中扣除 $50
（ $100-$50 ）。 
2 在操做員 A 操做的過程當中，操做員 B 也讀入此用戶信息（ version=1 ），並 
從其賬戶餘額中扣除 $20 （ $100-$20 ）。 
3 操做員 A 完成了修改工做，將數據版本號加一（ version=2 ），連同賬戶扣 
除後餘額（ balance=$50 ），提交至數據庫更新，此時因爲提交數據版本大 
於數據庫記錄當前版本，數據被更新，數據庫記錄 version 更新爲 2 。 
4 操做員 B 完成了操做，也將版本號加一（ version=2 ）試圖向數據庫提交數 
據（ balance=$80 ），但此時比對數據庫記錄版本時發現，操做員 B 提交的 
數據版本號爲 2 ，數據庫記錄當前版本也爲 2 ，不知足 「 提交版本必須大於記 
錄當前版本才能執行更新 「 的樂觀鎖策略，所以，操做員 B 的提交被駁回。 
這樣，就避免了操做員 B 用基於 version=1 的舊數據修改的結果覆蓋操做 
員 A 的操做結果的可能。 
從上面的例子能夠看出，樂觀鎖機制避免了長事務中的數據庫加鎖開銷（操做員 A
和操做員 B 操做過程當中，都沒有對數據庫數據加鎖），大大提高了大併發量下的系 
統總體性能表現。 
須要注意的是，樂觀鎖機制每每基於系統中的數據存儲邏輯，所以也具有必定的局 
限性，如在上例中，因爲樂觀鎖機制是在咱們的系統中實現，來自外部系統的用戶 
餘額更新操做不受咱們系統的控制，所以可能會形成髒數據被更新到數據庫中。在 
系統設計階段，咱們應該充分考慮到這些狀況出現的可能性，並進行相應調整（如 
將樂觀鎖策略在數據庫存儲過程當中實現，對外只開放基於此存儲過程的數據更新途 
徑，而不是將數據庫表直接對外公開）。 
Hibernate 在其數據訪問引擎中內置了樂觀鎖實現。若是不用考慮外部系統對數 
據庫的更新操做，利用 Hibernate 提供的透明化樂觀鎖實現，將大大提高咱們的 
生產力。 
Hibernate 中能夠經過 class 描述符的 optimistic-lock 屬性結合 version
描述符指定。 
如今，咱們爲以前示例中的 TUser 加上樂觀鎖機制。

1 ． 首先爲 TUser 的 class 描述符添加 optimistic-lock 屬性： 
<hibernate-mapping>
<class
name="org.hibernate.sample.TUser"
table="t_user"
dynamic-update="true"
dynamic-insert="true"
optimistic-lock="version"
>
……
</class>
</hibernate-mapping>
optimistic-lock 屬性有以下可選取值： 
Ø none
無樂觀鎖 
Ø version
經過版本機制實現樂觀鎖 
Ø dirty
經過檢查發生變更過的屬性實現樂觀鎖 
Ø all
經過檢查全部屬性實現樂觀鎖 
其中經過 version 實現的樂觀鎖機制是 Hibernate 官方推薦的樂觀鎖實現，同時也 
是 Hibernate 中，目前惟一在數據對象脫離 Session 發生修改的狀況下依然有效的鎖機 
制。所以，通常狀況下，咱們都選擇 version 方式做爲 Hibernate 樂觀鎖實現機制。 
2 ． 添加一個 Version 屬性描述符 
<hibernate-mapping>
<class
name="org.hibernate.sample.TUser"
table="t_user"
dynamic-update="true"
dynamic-insert="true"
optimistic-lock="version"
>
<id
name="id"
column="id"
type="java.lang.Integer"
>
<generator class="native">

</generator>
</id>
<version
column="version"
name="version"
type="java.lang.Integer"
/>
……
</class>
</hibernate-mapping>
注意 version 節點必須出如今 ID 節點以後。 
這裏咱們聲明瞭一個 version 屬性，用於存放用戶的版本信息，保存在 TUser 表的 
version 字段中。 
此時若是咱們嘗試編寫一段代碼，更新 TUser 表中記錄數據，如： 
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
TUser user =(TUser)userList.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
user.setUserType(1); // 更新 UserType 字段 
tx.commit();
每次對 TUser 進行更新的時候，咱們能夠發現，數據庫中的 version 都在遞增。 
而若是咱們嘗試在 tx.commit 以前，啓動另一個 Session ，對名爲 Erica 的用 
戶進行操做，以模擬併發更新時的情形： 
Session session= getSession();
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
Session session2 = getSession();
Criteria criteria2 = session2.createCriteria(TUser.class);
criteria2.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
List userList2 = criteria2.list();TUser user =(TUser)userList.get(0);
TUser user2 =(TUser)userList2.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
Transaction tx2 = session2.beginTransaction();
user2.setUserType(99);
tx2.commit();
user.setUserType(1);
tx.commit();
執行以上代碼，代碼將在 tx.commit() 處拋出 StaleObjectStateException 異 
常，並指出版本檢查失敗，當前事務正在試圖提交一個過時數據。經過捕捉這個異常，我 
們就能夠在樂觀鎖校驗失敗時進行相應處理