事物（悲观，乐观）锁

Posted 2020-08-06

（参考，待整理）

事务也是包含一系列sql语句的集合；但它并不像存储程序那样有自己的名字，它只是用于设定内部一系列的sql语句中某一条出现错误时，该如何处理后续的操作。

事务的特性（ACID）：

　　原子性（Atomicity）[不可分割的最小单元]

　　一致性（Consistency）[事务成功或失败，数据的状态保持一致]

　　隔离性（Isolation）[每个事务都独立执行，同时执行的事务互不干扰]

　　持久性（Durability）[事务提交后，对数据的修改会被永久保存]

数据库事务有以下部分组成：

　　一个或多个DML语句

　　一个DDL语句

　　一个DCL语句

　　以第一个DML语句的执行作为开始

以下面的其中之一作为结束：

　　commit或rollback语句

　　DDL或DCL语句（自动提交）

　　用户会话正常结束

　　系统异常终了

oracle中只支持两种事务的隔离级别（默认使用read committed）

　　问题\级别　　　　已提交读（read committed）　　　　可串行化(serializable)

　　脏读　　　　　　　　　　　N　　　　　　　　　　　　　　　　N

　　（Drity Read）　　　　　　

　　不可重复读　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　N

　　（Non-repeatable-read）

　　幻读　　　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　N

　　（Phantom Read）

mysql中支持四种事务隔离级别

　　问题\级别　　　　未提交读（Read committed）　　　　已提交读（Read committed）　　　　可重复读（Repeatable read）　　　　可串行化（Serializable）

　　脏读　　　　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　N　　　　　　　　　　　　　　　　　　N　　　　　　　　　　　　　　　　N

　　（Drity Read）　　

　　不可重复读　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　　　N　　　　　　　　　　　　　　　　N

　　（Non-reoeatable-read）

　　幻读　　　　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　　　Y　　　　　　　　　　　　　　　　N　

　　（Phantom-Read）　　

脏读：如事务a执行insert之后，未执行commit；事务b执行查询同一表中数据，可查出insert中的数据（脏读）-----为未提交读。

　　　　　　　如事务a执行insert之后，执行了rollback；事务b执行查询同一表中数据，可查出insert中的数据。（脏读）

　　　如事务a执行insert之后，执行commit之后;事务b执行查询同一表中数据，才可查出insert中的数据-----为已提交读。

不可重复读：如事务a执行数据查询，在事务a对数据表执行第一次查询时事务b对数据执行完成更新；事务a对数据表执行第二次查询，两次相同的查询得到不同的结果------不可重复读

幻读：事务a执行读取或写入操作时，会锁定数据行，由于只能锁定读取或写入的行，不能阻止其他事务插入数据，这会导致在同一事务a内执行两次相同的查询，第二次查询得到了更多的结果。----幻想读

设置隔离级别：

　　oracle：设置单个事务的隔离级别：set  transaction　　isolation　　level　　隔离级别；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　set　　transaction　　read 　　only;  

　　　　　　设置整个会话的事务隔离级别：alter　　session　　set　　isolation_level　　隔离级别；

　　mysql:查看全局|当前事务隔离级别：select　　@@global.tx_isolation,@@tx_isolation;

　　设置set{global 全局的 | session 当前会话的} transaction　　isolation　　leve{read  uncommitted  |  read  committed   |  repeatable  read  |  serializable }

 

Read Committed会阻塞其它事务中的update，但不会阻塞select。

Repeatable Read不但会阻塞其它事务中的update，还会阻塞select。

Read Committed 和 Repeatable Read 的相同点是：都会阻塞其它事务的update语句。

Read Committed 和 Repeatable Read 的不同点是：Read Committed 不会阻塞其它事务的select语句，但Repeatable Read阻塞。

注意，Read Committed 和 Repeatable Read 都是行级锁，它们只会锁住与自己相关的记录。当事务提交之后，阻塞的语句就会继续执行。

Read Committed 事务的含义是我select出来的记录，别人只能看，不能改（只阻塞别的事务的update）。

Read Committed 的缺点是：无法防止读取不一致和修改丢失。

读取不一致是因为Read Committed 不锁住读取的记录；修改丢失是因为别的事务也能读取当前事务的记录，虽然会阻塞别的事务的update，但在当前事务提交之后，别的事务的update语句会继续执行，进而覆盖上一次事务的结果，导致上一次的修改丢失。

Repeatable Read 事务的含义是我select出来的记录，不允许别人看，也不允许别人改（阻塞别的事务select、update），这就意味着我可以在事务中多次select数据，而不用担心出现“脏读”——这就是“可重复读取”的意思。

Repeatable Read 虽然解决了Read Committed 事务的读取不一致和修改丢失的缺点，但它也有缺点（尽管这个缺点Read Committed 也有）：

Repeatable Read 不会阻塞insert和delete，所以会出现“幻读”——两次select的结果不一样。还有，Repeatable Read 占用的资源比Read Committed 大。

 

 

悲观锁是指假设并发更新冲突会发生，所以不管冲突是否真的发生，都会使用锁机制。

悲观锁会完成以下功能：锁住读取的记录，防止其它事务读取和更新这些记录。其它事务会一直阻塞，直到这个事务结束。

悲观锁是在使用了数据库的事务隔离功能的基础上，独享占用的资源，以此保证读取数据一致性，避免修改丢失。

悲观锁可以使用Repeatable Read事务，它完全满足悲观锁的要求。

 

 

乐观锁不会锁住任何东西，也就是说，它不依赖数据库的事务机制，乐观锁完全是应用系统层面的东西。

如果使用乐观锁，那么数据库就必须加版本字段，否则就只能比较所有字段，但因为浮点类型不能比较，所以实际上没有版本字段是不可行的。

 

Hibernate 支持两种锁机制：即通常所说的 “ 悲观锁（ Pessimistic Locking ） ”
和 “ 乐观锁（ Optimistic Locking ） ” 。 
悲观锁（ Pessimistic Locking ） 
悲观锁，正如其名，它指的是对数据被外界（包括本系统当前的其他事务，以及来自 
外部系统的事务处理）修改持保守态度，因此，在整个数据处理过程中，将数据处于锁定 
状态。悲观锁的实现，往往依靠数据库提供的锁机制（也只有数据库层提供的锁机制才能 
真正保证数据访问的排他性，否则，即使在本系统中实现了加锁机制，也无法保证外部系 
统不会修改数据）。 
一个典型的倚赖数据库的悲观锁调用： 
select * from account where name=”Erica” for update
这条 sql 语句锁定了 account 表中所有符合检索条件（ name=”Erica” ）的记录。 
本次事务提交之前（事务提交时会释放事务过程中的锁），外界无法修改这些记录。 
Hibernate 的悲观锁，也是基于数据库的锁机制实现。 
下面的代码实现了对查询记录的加锁：

 

String hqlStr =
"from TUser as user where user.name=‘Erica‘";
Query query = session.createQuery(hqlStr);
query.setLockMode("user",LockMode.UPGRADE); // 加锁 
List userList = query.list();// 执行查询，获取数据 
query.setLockMode 对查询语句中，特定别名所对应的记录进行加锁（我们为 
TUser 类指定了一个别名 “user” ），这里也就是对返回的所有 user 记录进行加锁。 
观察运行期 Hibernate 生成的 SQL 语句： 
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
这里 Hibernate 通过使用数据库的 for update 子句实现了悲观锁机制。 
Hibernate 的加锁模式有： 
Ø LockMode.NONE ： 无锁机制。 
Ø LockMode.WRITE ： Hibernate 在 Insert 和 Update 记录的时候会自动 
获取。 
Ø LockMode.READ ： Hibernate 在读取记录的时候会自动获取。 
以上这三种锁机制一般由 Hibernate 内部使用，如 Hibernate 为了保证 Update
过程中对象不会被外界修改，会在 save 方法实现中自动为目标对象加上 WRITE 锁。 
Ø LockMode.UPGRADE ：利用数据库的 for update 子句加锁。 
Ø LockMode. UPGRADE_NOWAIT ： Oracle 的特定实现，利用 Oracle 的 for
update nowait 子句实现加锁。 
上面这两种锁机制是我们在应用层较为常用的，加锁一般通过以下方法实现： 
Criteria.setLockMode
Query.setLockMode
Session.lock
注意，只有在查询开始之前（也就是 Hiberate 生成 SQL 之前）设定加锁，才会 
真正通过数据库的锁机制进行加锁处理，否则，数据已经通过不包含 for update
子句的 Select SQL 加载进来，所谓数据库加锁也就无从谈起。 
乐观锁（ Optimistic Locking ） 
相对悲观锁而言，乐观锁机制采取了更加宽松的加锁机制。悲观锁大多数情况下依 
靠数据库的锁机制实现，以保证操作最大程度的独占性。但随之而来的就是数据库 
性能的大量开销，特别是对长事务而言，这样的开销往往无法承受。 
如一个金融系统，当某个操作员读取用户的数据，并在读出的用户数据的基础上进 
行修改时（如更改用户帐户余额），如果采用悲观锁机制，也就意味着整个操作过 
程中（从操作员读出数据、开始修改直至提交修改结果的全过程，甚至还包括操作 
员中途去煮咖啡的时间），数据库记录始终处于加锁状态，可以想见，如果面对几

百上千个并发，这样的情况将导致怎样的后果。 
乐观锁机制在一定程度上解决了这个问题。乐观锁，大多是基于数据版本 
（ Version ）记录机制实现。何谓数据版本？即为数据增加一个版本标识，在基于 
数据库表的版本解决方案中，一般是通过为数据库表增加一个 “version” 字段来 
实现。 
读取出数据时，将此版本号一同读出，之后更新时，对此版本号加一。此时，将提 
交数据的版本数据与数据库表对应记录的当前版本信息进行比对，如果提交的数据 
版本号大于数据库表当前版本号，则予以更新，否则认为是过期数据。 
对于上面修改用户帐户信息的例子而言，假设数据库中帐户信息表中有一个 
version 字段，当前值为 1 ；而当前帐户余额字段（ balance ）为 $100 。 
1 操作员 A 此时将其读出（ version=1 ），并从其帐户余额中扣除 $50
（ $100-$50 ）。 
2 在操作员 A 操作的过程中，操作员 B 也读入此用户信息（ version=1 ），并 
从其帐户余额中扣除 $20 （ $100-$20 ）。 
3 操作员 A 完成了修改工作，将数据版本号加一（ version=2 ），连同帐户扣 
除后余额（ balance=$50 ），提交至数据库更新，此时由于提交数据版本大 
于数据库记录当前版本，数据被更新，数据库记录 version 更新为 2 。 
4 操作员 B 完成了操作，也将版本号加一（ version=2 ）试图向数据库提交数 
据（ balance=$80 ），但此时比对数据库记录版本时发现，操作员 B 提交的 
数据版本号为 2 ，数据库记录当前版本也为 2 ，不满足 “ 提交版本必须大于记 
录当前版本才能执行更新 “ 的乐观锁策略，因此，操作员 B 的提交被驳回。 
这样，就避免了操作员 B 用基于 version=1 的旧数据修改的结果覆盖操作 
员 A 的操作结果的可能。 
从上面的例子可以看出，乐观锁机制避免了长事务中的数据库加锁开销（操作员 A
和操作员 B 操作过程中，都没有对数据库数据加锁），大大提升了大并发量下的系 
统整体性能表现。 
需要注意的是，乐观锁机制往往基于系统中的数据存储逻辑，因此也具备一定的局 
限性，如在上例中，由于乐观锁机制是在我们的系统中实现，来自外部系统的用户 
余额更新操作不受我们系统的控制，因此可能会造成脏数据被更新到数据库中。在 
系统设计阶段，我们应该充分考虑到这些情况出现的可能性，并进行相应调整（如 
将乐观锁策略在数据库存储过程中实现，对外只开放基于此存储过程的数据更新途 
径，而不是将数据库表直接对外公开）。 
Hibernate 在其数据访问引擎中内置了乐观锁实现。如果不用考虑外部系统对数 
据库的更新操作，利用 Hibernate 提供的透明化乐观锁实现，将大大提升我们的 
生产力。 
Hibernate 中可以通过 class 描述符的 optimistic-lock 属性结合 version
描述符指定。 
现在，我们为之前示例中的 TUser 加上乐观锁机制。

1 ． 首先为 TUser 的 class 描述符添加 optimistic-lock 属性： 
<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 属性有如下可选取值： 
Ø none
无乐观锁 
Ø version
通过版本机制实现乐观锁 
Ø dirty
通过检查发生变动过的属性实现乐观锁 
Ø all
通过检查所有属性实现乐观锁 
其中通过 version 实现的乐观锁机制是 Hibernate 官方推荐的乐观锁实现，同时也 
是 Hibernate 中，目前唯一在数据对象脱离 Session 发生修改的情况下依然有效的锁机 
制。因此，一般情况下，我们都选择 version 方式作为 Hibernate 乐观锁实现机制。 
2 ． 添加一个 Version 属性描述符 
<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 节点必须出现在 ID 节点之后。 
这里我们声明了一个 version 属性，用于存放用户的版本信息，保存在 TUser 表的 
version 字段中。 
此时如果我们尝试编写一段代码，更新 TUser 表中记录数据，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();
每次对 TUser 进行更新的时候，我们可以发现，数据库中的 version 都在递增。 
而如果我们尝试在 tx.commit 之前，启动另外一个 Session ，对名为 Erica 的用 
户进行操作，以模拟并发更新时的情形： 
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();
执行以上代码，代码将在 tx.commit() 处抛出 StaleObjectStateException 异 
常，并指出版本检查失败，当前事务正在试图提交一个过期数据。通过捕捉这个异常，我 
们就可以在乐观锁校验失败时进行相应处理