MySQL数据库优化(三)—MySQL悲观锁和乐观锁(并发控制)

原创 luxiaoyan 随笔 知识 393阅读 2017-08-26 22:04:26 举报

一、悲观锁
1、排它锁,当事务在操作数据时把这部分数据进行锁定,直到操作完毕后再解锁,其他事务操作才可操作该部分数据。这将防止其他进程读取或修改表中的数据。
2、实现:大多数情况下依靠数据库的锁机制实现

一般使用 select ...for update 对所选择的数据进行加锁处理,例如select * from account where name=”Max” for update, 这条sql 语句锁定了account 表中所有符合检索条件(name=”Max”)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。

二、乐观锁
1、如果有人在你之前更新了,你的更新应当是被拒绝的,可以让用户重新操作。

2、实现:大多数基于数据版本(Version)记录机制实现

具体可通过给表加一个版本号或时间戳字段实现,当读取数据时,将version字段的值一同读出,数据每更新一次,对此version值加一。当我们提交更新的时候,判断当前版本信息与第一次取出来的版本值大小,如果数据库表当前版本号与第一次取出来的version值相等,则予以更新,否则认为是过期数据,拒绝更新,让用户重新操作。

三、ORM框架中悲观锁乐观锁的应用

一般悲观锁、乐观锁都需要都通过sql语句的设定、数据的设计结合代码来实现,例如乐观锁中的版本号字段,单纯面向数据库操作,是需要自己来实现乐观锁的,简言之,也就是版本号或时间戳字段的维护是程序自己维护的,自增、判断大小确定是否更新都通过代码判断实现。数据库进提供了乐观、悲观两个思路进行并发控制。

对于常用java 持久化框架,对于数据库的这一机制都有自己的实现,以Hibernate为例,总结一下ORM框架中悲观锁乐观锁的应用

1、Hibernate的悲观锁:

基于数据库的锁机制实现。如下查询语句:

String hqlStr ="from TUser as user where user.name=Max";
Query query = session.createQuery(hqlStr);
query.setLockMode("user",LockMode.UPGRADE); //加锁
List userList = query.list();//执行查询,获取数据
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 groupid, tuser0.user_type as usertype,
tuser0
.sex as sex from tuser 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。对返回的所有user记录进行加锁。
2、Hibernate的加锁模式有:
Ø LockMode.NONE : 无锁机制。
Ø LockMode.WRITE :Hibernate在写操作(Insert和Update)时会自动获取写锁。
Ø LockMode.READ : Hibernate在读取记录的时候会自动获取。
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。
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。

3、Hibernate的乐观锁

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。具体实现方式如下:
现在,我们为之前示例中的TUser加上乐观锁机制。
实现一、 配置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

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。
实现二、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"/>
</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。

测试:

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","Max"));
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Max的用户进行操作,下面模拟并发更新时的情况:

Session session= getSession();
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Max"));
Session session2 = getSession();
Criteria criteria2 = session2.createCriteria(TUser.class);
criteria2.add(Expression.eq("name","Max"));
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();
执行并发更新的代码,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。

这就是hibernate实现悲观锁和乐观锁的主要方式。

四、总结

悲观锁相对比较谨慎,设想现实情况应该很容易就发生冲突,所以我还是独占数据资源吧。

乐观锁就想得开而且非常聪明,应该是不会有什么冲突的,我对表使用一个时间戳或者版本号,每次读、更新操作都对这个字段进行比对,如果在我之前已经有人对数据进行更新了,那就让它更新,大不了我再读一次或者再更新一次。

乐观锁的管理跟SVN管理代码版本的原理很像,如果在我提交代码之前用本地代码的版本号与服务器做对比,如果本地版本号小于服务器上最新版本号,则提交失败,产生冲突代码,让用户决定选择哪个版本继续使用。
在实际生产环境里边,如果并发量不大且不允许脏读,可以使用悲观锁;但如果系统的并发非常大的话,悲观锁定会带来非常大的性能问题,所以我们就要选择乐观锁定的方法 另外,Mysql在处理并发访问数据上,还有添加读锁(共享锁)、写锁(排它锁),控制锁粒度【表锁(table lock)、行级锁(row lock)】等实现,有兴趣可以继续研究。

以上就是MySQL数据库优化(三)—MySQL悲观锁和乐观锁(并发控制)的内容,更多相关内容请关注PHP中文网(www.php.cn)!

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