乐观锁和悲观锁

Posted 2022-09-25 123-shen

1、悲观锁（Pessimistic Concurrency Control），第一眼看到它，相信每个人都会想到这是一个悲观的锁。没错，它就是一个悲观的锁。

那这个悲观体现在什么地方呢？悲观是我们人类一种消极的情绪，对应到锁的悲观情绪，悲观锁认为被它保护的数据是极其不安全的，每时每刻都有可能变动，一个事务拿到悲观锁后（可以理解为一个用户），其他任何事务都不能对该数据进行修改，只能等待锁被释放才可以执行。

数据库中的行锁，表锁，读锁，写锁，以及syncronized实现的锁均为悲观锁。

 

 

 我们经常使用的数据库是mysql，mysql中最常用的引擎是Innodb，Innodb默认使用的是行锁。而行锁是基于索引的，因此要想加上行锁，在加锁时必须命中索引，否则将使用表锁。

 

 

2、 乐观锁（Optimistic Concurrency Control）的“乐观情绪”体现在，它认为数据的变动不会太频繁。因此，它允许多个事务同时对数据进行变动。

乐观锁通常是通过在表中增加一个版本(version)或时间戳(timestamp)来实现，其中，版本最为常用。

事务在从数据库中取数据时，会将该数据的版本也取出来(v1)，当事务对数据变动完毕想要将其更新到表中时，会将之前取出的版本v1与数据中最新的版本v2相对比，如果v1=v2，那么说明在数据变动期间，没有其他事务对数据进行修改，此时，就允许事务对表中的数据进行修改，并且修改时version会加1，以此来表明数据已被变动。

如果，v1不等于v2，那么说明数据变动期间，数据被其他事务改动了，此时不允许数据更新到表中，一般的处理办法是通知用户让其重新操作。不同于悲观锁，乐观锁是人为控制的。

 

 

 （3）悲观锁实现

 

 SQL添加 for update

select num from goods where id = 1 for update;

原理图解：

我们通过开启mysql的两个会话，也就是两个命令行来演示。
1、事务A执行命令给id=1的数据上悲观锁准备更新数据

 

 

 

这里之所以要以begin开始，是因为mysql是自提交的，所以要以begin开启事务，否则所有修改将被mysql自动提交。

2、事务B也去给id=1的数据上悲观锁准备更新数据

 

 

 

我们可以看到此时事务B再一直等待A释放锁。如果A长期不释放锁，那么最终事务B将会报错，这有兴趣的可以去尝试一下。

3、接着我们让事务A执行命令去修改数据，让猪肉脯的数量减一，然后查看修改后的数据，最后commit,结束事务。

 

 

 

我们可以看到，此时最后一个猪肉脯被A买走，只剩0个了。

4、当事务A执行完第3步后，我们看事务B中出现了什么

 

我们看到由于事务A释放了锁，事务B就结束了等待，拿到了锁，但是数据此时变成了0，那么B看到后就知道被买走了，就会放弃购买。

（4）乐观锁实现

思路：

        使用乐观锁的解决思路是，我们认为数据修改产生冲突的概率并不大，多个事务在修改数据的之前先查出版本号，在修改时把当前版本号作为修改条件，只会有一个事务可以修改成功，其他事务则会失败。

demo:

A和B同时将猪肉脯(id=1下面都说是id=1)的数据查出来，然后A先买，A将id=1和version=0作为条件进行数据更新，即将数量-1，并且将版本号+1。

此时版本号变为1。A此时就完成了商品的购买。最后B开始买，B也将id=1和version=0作为条件进行数据更新，但是更新完后，发现更新的数据行数为0，此时就说明已经有人改动过数据，此时就应该提示用户重新查看最新数据购买。

 图解：

 

我们还是通过开启mysql的两个会话，也就是两个命令行来演示。

1、事务A执行查询命令，事务B执行查询命令，因为两者查询的结果相同，所以下面我只列出一个截图。

 

 

 

此时A和B均获取到相同的数据

2、事务A进行购买更新数据，然后再查询更新后的数据。

 

 

 

我们可以看到事务A成功更新了数据和版本号。

 

事务B再进行购买更新数据，然后我们看影响行数和更新后的数据  

 

 

可以看到最终修改行数为0，数据没有改变。此时就需要我们告知用户重新处理。

 

（5）乐观锁和悲观锁总结：

悲观锁

 

• 优点：悲观锁利用数据库中的锁机制来实现数据变化的顺序执行，这是最有效的办法

• 缺点：一个事务用悲观锁对数据加锁之后，其他事务将不能对加锁的数据进行除了查询以外的所有操作，如果该事务执行时间很长，那么其他事务将一直等待，那势必影响我们系统的吞吐量。

 

乐观锁

 

• 优点：乐观锁不在数据库上加锁，任何事务都可以对数据进行操作，在更新时才进行校验，这样就避免了悲观锁造成的吞吐量下降的劣势。

• 缺点：乐观锁因为是通过我们人为实现的，它仅仅适用于我们自己业务中，如果有外来事务插入，那么就可能发生错误。

(6) 应用场景

 

悲观锁：因为悲观锁会影响系统吞吐的性能，所以适合应用在写为居多的场景下。

乐观锁：因为乐观锁就是为了避免悲观锁的弊端出现的，所以适合应用在读为居多的场景下。