悲觀鎖（Pessimistic Lock）和樂觀鎖（Optimistic Lock）是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中并發(fā)控制主要采用的技術(shù)手段逾条。針對(duì)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景操禀，應(yīng)該選用不同的并發(fā)控制方式兽掰。不要把它們和數(shù)據(jù)庫中提供的鎖機(jī)制（行鎖魁巩、表鎖暴心、排他鎖、共享鎖）混為一談浩嫌。
Pessimistic Lock
概述
悲觀鎖（Pessimistic Lock）檐迟，顧名思義，就是很悲觀码耐，每次去拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都認(rèn)為別人會(huì)修改追迟，所以每次在拿數(shù)據(jù)的時(shí)候都會(huì)上鎖，這樣別人想拿這個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)block直到它拿到鎖伐坏。假定會(huì)發(fā)生并發(fā)沖突怔匣，屏蔽一切可能違反數(shù)據(jù)完整性的操作。
Java synchronized 就屬于悲觀鎖的一種實(shí)現(xiàn)桦沉，每次線程要修改數(shù)據(jù)時(shí)都先獲得鎖每瞒，保證同一時(shí)刻只有一個(gè)線程能操作數(shù)據(jù)，其他線程則會(huì)被block纯露。
特性
- 需要依靠數(shù)據(jù)庫中的鎖機(jī)制來實(shí)現(xiàn)剿骨，即通過常用的select ... for update操作來實(shí)現(xiàn)悲觀鎖。
- 需要開啟事務(wù)埠褪，在事務(wù)中實(shí)現(xiàn)鎖機(jī)制浓利。
- 可以最大程度的保證數(shù)據(jù)操作的獨(dú)占性。
- select for update語句中所有掃描過的行都會(huì)被鎖上钞速，這一點(diǎn)很容易造成問題贷掖。如果用悲觀鎖請(qǐng)確保用到了索引，否則造成鎖表渴语。
- 長(zhǎng)事務(wù)中的鎖等待苹威，會(huì)導(dǎo)致其他用戶長(zhǎng)時(shí)間無法操作。
- 主要用于數(shù)據(jù)爭(zhēng)用激烈的環(huán)境驾凶，以及發(fā)生并發(fā)沖突時(shí)使用鎖保護(hù)數(shù)據(jù)的成本要低于回滾事務(wù)的成本的環(huán)境中牙甫。
Optimistic Lock
樂觀鎖，又稱樂觀并發(fā)控制（Optimistic Concurrency Control）调违，樂觀地認(rèn)為不會(huì)發(fā)生并發(fā)問題窟哺，只在提交更新操作時(shí)檢查是否違反數(shù)據(jù)的一致性。
概述
樂觀鎖在數(shù)據(jù)庫中的實(shí)現(xiàn)完全是邏輯性的技肩，不需要數(shù)據(jù)庫提供特殊的支持且轨。一般的做法是在數(shù)據(jù)表中增加一個(gè)字段（版本號(hào)或者時(shí)間戳），作為數(shù)據(jù)的版本標(biāo)識(shí)。讀取數(shù)據(jù)時(shí)旋奢，將版本號(hào)一同讀出；之后更新數(shù)據(jù)時(shí)黄绩，加入版本號(hào)條件，更新成功就將版本號(hào)加1玷过。樂觀鎖的重點(diǎn)在于爽丹，更新數(shù)據(jù)時(shí)，加入版本號(hào)匹配條件辛蚊，將數(shù)據(jù)的版本與數(shù)據(jù)表中對(duì)應(yīng)記錄的當(dāng)前版本進(jìn)行匹配更新粤蝎，如果數(shù)據(jù)的版本號(hào)等于數(shù)據(jù)表的當(dāng)前版本號(hào)，則獲取鎖成功袋马，也就是更新成功初澎；否則，更新失敗虑凛，需要回滾整個(gè)業(yè)務(wù)操作碑宴。Java中的atomic包就是樂觀鎖的一種實(shí)現(xiàn)，AtomicInteger 通過CAS（Compare And Set）操作實(shí)現(xiàn)線程安全的自增桑谍。
實(shí)現(xiàn)機(jī)制
在數(shù)據(jù)庫中延柠，update同一行的情況是不允許并發(fā)的，即數(shù)據(jù)庫每次執(zhí)行一條update語句時(shí)會(huì)獲取被update行的寫鎖锣披，直到這一行被成功更新后才釋放贞间。因此在業(yè)務(wù)操作進(jìn)行前獲取需要鎖的數(shù)據(jù)的當(dāng)前版本號(hào)，然后實(shí)際更新數(shù)據(jù)時(shí)雹仿，以版本號(hào)作為條件增热，再次對(duì)比版本號(hào)確認(rèn)與之前獲取的相同，并更新版本號(hào)胧辽，即可確認(rèn)沒有發(fā)生并發(fā)的修改峻仇。如果更新失敗即可認(rèn)為老版本的數(shù)據(jù)已經(jīng)被并發(fā)修改掉了，此時(shí)認(rèn)為獲取鎖失敗票顾，需要回滾整個(gè)業(yè)務(wù)操作并可根據(jù)需要重試整個(gè)過程础浮。
特性
- 不需要依靠數(shù)據(jù)庫中的鎖機(jī)制來實(shí)現(xiàn)，但需要在表中新增一個(gè)版本號(hào)奠骄，在邏輯上實(shí)現(xiàn)豆同。
- 無論是否開啟事務(wù)，都可以在邏輯上實(shí)現(xiàn)樂觀鎖含鳞。
- 樂觀鎖在不發(fā)生取鎖失敗的情況下開銷比悲觀鎖小影锈，但是一旦發(fā)生失敗回滾開銷則比較大，因此適合用在取鎖失敗概率比較小的場(chǎng)景，可以提升系統(tǒng)并發(fā)性能鸭廷。
示例
悲觀鎖
用數(shù)據(jù)庫來演示悲觀鎖枣抱，首先悲觀鎖是必須用到數(shù)據(jù)庫的事務(wù)機(jī)制，其次要注意查詢條件字段必須是索引字段辆床，否則會(huì)造成鎖表佳晶。
- 開啟事務(wù)
begin
- 執(zhí)行for update操作。
select * from t_logs where id = '2' for update;
- 不要執(zhí)行commit操作讼载，為了模仿并發(fā)操作轿秧。
在Navicat中開啟另一個(gè)會(huì)話窗口
- 開啟事務(wù)
begin
- 執(zhí)行update操作
update t_logs set action = '測(cè)試用例' where id = '2';
- 如果不執(zhí)行上一個(gè)會(huì)話的commit操作，會(huì)發(fā)現(xiàn)此會(huì)話一直處于block狀態(tài)咨堤。
- 執(zhí)行上一個(gè)會(huì)話的commit操作菇篡，提交數(shù)據(jù)。
- 執(zhí)行此會(huì)話的commit操作一喘。
樂觀鎖
商品的庫存量是固定的驱还，保證商品數(shù)量不超賣， 需要保證數(shù)據(jù)一致性：用樂觀鎖來保證某個(gè)人點(diǎn)擊秒殺后系統(tǒng)中查出來的庫存量和實(shí)際扣減庫存時(shí)庫存量是一致的凸克。
- 商品表
CREATE TABLE `tb_product_stock` (
`id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增ID',
`product_id` bigint(32) NOT NULL COMMENT '商品ID',
`number` INT(8) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '庫存數(shù)量',
`create_time` DATETIME NOT NULL COMMENT '創(chuàng)建時(shí)間',
`modify_time` DATETIME NOT NULL COMMENT '更新時(shí)間',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `index_pid` (`product_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='商品庫存表';
- POJO類
@Getter
@Setter
@ToString
public class ProductStock {
private Long productId; //商品id
private Integer number; //庫存量
}
- 鎖實(shí)現(xiàn)
public boolean updateStock(Long productId) {
int updateCnt = 0;
while (updateCnt == 0) {
ProductStock product = query("SELECT * FROM tb_product_stock WHERE product_id=#{productId}", productId);
if (product.getNumber() > 0) {
// 確保庫存不會(huì)減為負(fù)數(shù)
updateCnt = update("UPDATE tb_product_stock SET number=number-1 WHERE product_id=#{productId} AND number>=1", productId);
if(updateCnt > 0){ //更新庫存成功
return true;
}
} else { //賣完
return false;
}
}
return false;
}
UPDATE 語句的WHERE 條件字句上需要建索引议蟆，避免全表掃描。
