一分鐘教你知道樂觀鎖和悲觀鎖的區(qū)別
悲觀鎖(Pessimistic Lock), 顧名思義受楼,就是很悲觀垦搬,每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認為別人會修改呼寸,所以每次在拿數(shù)據(jù)的時候都會上鎖,這樣別人想拿這個數(shù)據(jù)就會block直到它拿到鎖猴贰。傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫里邊就用到了很多這種鎖機制对雪,比如行鎖,表鎖等米绕,讀鎖瑟捣,寫鎖等,都是在做操作之前先上鎖栅干。
樂觀鎖(Optimistic Lock), 顧名思義蝶柿,就是很樂觀,每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認為別人不會修改非驮,所以不會上鎖,但是在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個數(shù)據(jù)雏赦,可以使用版本號等機制劫笙。樂觀鎖適用于多讀的應用類型,這樣可以提高吞吐量星岗,像數(shù)據(jù)庫如果提供類似于write_condition機制的其實都是提供的樂觀鎖填大。
兩種鎖各有優(yōu)缺點,不可認為一種好于另一種俏橘,像樂觀鎖適用于寫比較少的情況下允华,即沖突真的很少發(fā)生的時候,這樣可以省去了鎖的開銷寥掐,加大了系統(tǒng)的整個吞吐量靴寂。但如果經(jīng)常產(chǎn)生沖突,上層應用會不斷的進行retry召耘,這樣反倒是降低了性能百炬,所以這種情況下用悲觀鎖就比較合適。
深入
在數(shù)據(jù)庫的鎖機制中介紹過污它,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)中的并發(fā)控制的任務是確保在多個事務同時存取數(shù)據(jù)庫中同一數(shù)據(jù)時不破壞事務的隔離性和統(tǒng)一性以及數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一性剖踊。
樂觀并發(fā)控制(樂觀鎖)和悲觀并發(fā)控制(悲觀鎖)是并發(fā)控制主要采用的技術手段。
無論是悲觀鎖還是樂觀鎖衫贬,都是人們定義出來的概念德澈,可以認為是一種思想。其實不僅僅是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中有樂觀鎖和悲觀鎖的概念固惯,像memcache梆造、hibernate、tair等都有類似的概念葬毫。
針對于不同的業(yè)務場景澳窑,應該選用不同的并發(fā)控制方式斧散。所以,不要把樂觀并發(fā)控制和悲觀并發(fā)控制狹義的理解為DBMS中的概念摊聋,更不要把他們和數(shù)據(jù)中提供的鎖機制(行鎖鸡捐、表鎖、排他鎖麻裁、共享鎖)混為一談箍镜。其實,在DBMS中煎源,悲觀鎖正是利用數(shù)據(jù)庫本身提供的鎖機制來實現(xiàn)的色迂。
下面來分別學習一下悲觀鎖和樂觀鎖。
悲觀鎖
在關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)里手销,悲觀并發(fā)控制(又名“悲觀鎖”歇僧,Pessimistic Concurrency Control,縮寫“PCC”)是一種并發(fā)控制的方法锋拖。它可以阻止一個事務以影響其他用戶的方式來修改數(shù)據(jù)诈悍。如果一個事務執(zhí)行的操作都某行數(shù)據(jù)應用了鎖,那只有當這個事務把鎖釋放兽埃,其他事務才能夠執(zhí)行與該鎖沖突的操作侥钳。悲觀并發(fā)控制主要用于數(shù)據(jù)爭用激烈的環(huán)境,以及發(fā)生并發(fā)沖突時使用鎖保護數(shù)據(jù)的成本要低于回滾事務的成本的環(huán)境中柄错。
悲觀鎖舷夺,正如其名,它指的是對數(shù)據(jù)被外界(包括本系統(tǒng)當前的其他事務售貌,以及來自外部系統(tǒng)的事務處理)修改持保守態(tài)度(悲觀)给猾,因此,在整個數(shù)據(jù)處理過程中颂跨,將數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)耙册。 悲觀鎖的實現(xiàn),往往依靠數(shù)據(jù)庫提供的鎖機制 (也只有數(shù)據(jù)庫層提供的鎖機制才能真正保證數(shù)據(jù)訪問的排他性毫捣,否則详拙,即使在本系統(tǒng)中實現(xiàn)了加鎖機制,也無法保證外部系統(tǒng)不會修改數(shù)據(jù))
在數(shù)據(jù)庫中蔓同,悲觀鎖的流程如下:
在對任意記錄進行修改前饶辙,先嘗試為該記錄加上排他鎖(exclusive locking)。
如果加鎖失敗斑粱,說明該記錄正在被修改弃揽,那么當前查詢可能要等待或者拋出異常。 具體響應方式由開發(fā)者根據(jù)實際需要決定。
如果成功加鎖矿微,那么就可以對記錄做修改痕慢,事務完成后就會解鎖了。
其間如果有其他對該記錄做修改或加排他鎖的操作涌矢,都會等待我們解鎖或直接拋出異常掖举。
MySQL InnoDB中使用悲觀鎖
要使用悲觀鎖,我們必須關閉MySQL數(shù)據(jù)庫的自動提交屬性娜庇,因為MySQL默認使用autocommit模式塔次,也就是說,當你執(zhí)行一個更新操作后名秀,MySQL會立刻將結果進行提交励负。 set autocommit=0;
~
//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=1 for update;
//2.根據(jù)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;
~
上面的查詢語句中,我們使用了 select…for update 的方式匕得,這樣就通過開啟排他鎖的方式實現(xiàn)了悲觀鎖继榆。此時在t_goods表中,id為1的 那條數(shù)據(jù)就被我們鎖定了汁掠,其它的事務必須等本次事務提交之后才能執(zhí)行略吨。這樣我們可以保證當前的數(shù)據(jù)不會被其它事務修改。
上面我們提到调塌,使用 select…for update 會把數(shù)據(jù)給鎖住,不過我們需要注意一些鎖的級別惠猿,MySQL InnoDB默認行級鎖羔砾。行級鎖都是基于索引的,如果一條SQL語句用不到索引是不會使用行級鎖的偶妖,會使用表級鎖把整張表鎖住姜凄,這點需要注意。
優(yōu)點與不足
悲觀并發(fā)控制實際上是“先取鎖再訪問”的保守策略趾访,為數(shù)據(jù)處理的安全提供了保證态秧。但是在效率方面,處理加鎖的機制會讓數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生額外的開銷扼鞋,還有增加產(chǎn)生死鎖的機會申鱼;另外,在只讀型事務處理中由于不會產(chǎn)生沖突云头,也沒必要使用鎖捐友,這樣做只能增加系統(tǒng)負載;還有會降低了并行性溃槐,一個事務如果鎖定了某行數(shù)據(jù)匣砖,其他事務就必須等待該事務處理完才可以處理那行數(shù)
樂觀鎖
在關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)里,樂觀并發(fā)控制(又名“樂觀鎖”,Optimistic Concurrency Control猴鲫,縮寫“OCC”)是一種并發(fā)控制的方法对人。它假設多用戶并發(fā)的事務在處理時不會彼此互相影響,各事務能夠在不產(chǎn)生鎖的情況下處理各自影響的那部分數(shù)據(jù)拂共。在提交數(shù)據(jù)更新之前牺弄,每個事務會先檢查在該事務讀取數(shù)據(jù)后,有沒有其他事務又修改了該數(shù)據(jù)匣缘。如果其他事務有更新的話猖闪,正在提交的事務會進行回滾。樂觀事務控制最早是由孔祥重(H.T.Kung)教授提出肌厨。
樂觀鎖( Optimistic Locking ) 相對悲觀鎖而言培慌,樂觀鎖假設認為數(shù)據(jù)一般情況下不會造成沖突,所以在數(shù)據(jù)進行提交更新的時候柑爸,才會正式對數(shù)據(jù)的沖突與否進行檢測吵护,如果發(fā)現(xiàn)沖突了,則讓返回用戶錯誤的信息表鳍,讓用戶決定如何去做馅而。
相對于悲觀鎖,在對數(shù)據(jù)庫進行處理的時候譬圣,樂觀鎖并不會使用數(shù)據(jù)庫提供的鎖機制瓮恭。一般的實現(xiàn)樂觀鎖的方式就是記錄數(shù)據(jù)版本。
數(shù)據(jù)版本,為數(shù)據(jù)增加的一個版本標識厘熟。當讀取數(shù)據(jù)時屯蹦,將版本標識的值一同讀出,數(shù)據(jù)每更新一次绳姨,同時對版本標識進行更新登澜。當我們提交更新的時候,判斷數(shù)據(jù)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飘庄,如果數(shù)據(jù)庫表當前版本號與第一次取出來的版本標識值相等脑蠕,則予以更新,否則認為是過期數(shù)據(jù)跪削。
實現(xiàn)數(shù)據(jù)版本有兩種方式谴仙,第一種是使用版本號,第二種是使用時間戳碾盐。
使用版本號實現(xiàn)樂觀鎖
使用版本號時狞甚,可以在數(shù)據(jù)初始化時指定一個版本號,每次對數(shù)據(jù)的更新操作都對版本號執(zhí)行+1操作廓旬。并判斷當前版本號是不是該數(shù)據(jù)的最新的版本號哼审。
1.查詢出商品信息
select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}
2.根據(jù)商品信息生成訂單
3.修改商品status為2
update t_goods
set status=2,version=version+1
where id=#{id} and version=#{version};
優(yōu)點與不足
樂觀并發(fā)控制相信事務之間的數(shù)據(jù)競爭(data race)的概率是比較小的谐腰,因此盡可能直接做下去,直到提交的時候才去鎖定涩盾,所以不會產(chǎn)生任何鎖和死鎖十气。但如果直接簡單這么做,還是有可能會遇到不可預期的結果春霍,例如兩個事務都讀取了數(shù)據(jù)庫的某一行砸西,經(jīng)過修改以后寫回數(shù)據(jù)庫,這時就遇到了問題址儒。
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