数据库的悲观锁、乐观锁
并发控制
数据库锁的常见分类
按使用方式来分:悲观锁、乐观锁
按锁级别来分:共享锁、排它锁(主要是这2种,当然还有其他的)
按锁粒度来分:行级锁、表级锁、页级锁
悲观锁 Pessimistic Lock
- 共享锁(S锁,share),又称为读锁,所有线程都可以访问,但都只能读
- 排它锁(X锁),又称为写锁,是排它的,同一时刻只能有一个线程来访问,这个线程可对加锁的数据进行读写。
synchronized、
ReentrantLock
等独占锁就是悲观锁思想的实现。悲观锁一般要借助数据库本身提供的锁机制来实现。
以mysql最常用的InnoDB引擎为例:加排它锁
begin; //开始事务 select * from tb_user where id=1 for update; //给选中的行加锁 update tb_user set username=‘chy‘,password=‘abcd‘ where id=1; //修改数据 commit; //提交事务
要开启事务,不一定非要用mysql的begin、commit,比如可以使用Spring的事务管理。
先select...for update 锁定要使用的行,再修改数据。
InnoDB默认使用行级锁,锁定要使用的行;但行级锁是基于索引的,如果sql语句用不到索引,会使用表级锁将整张表锁住。
乐观锁 Optimistic Lock
乐观的,假设是很好的情况,认为一般不会发生冲突,只在提交更新时进行冲突检测。
乐观锁不需要借助数据库自身的锁机制来实现。乐观锁常见的实现方式:
1、CAS方式
select quantity from tb_goods where id=1; //先查询该种商品的库存,假设为10 update tb_goods set quantity=quantity-1 where id=1 and quantity=10; //提交修改时带上条件库存等于10,确保数据没有被修改
CAS 即 Compare and Swap,先和数据库中的quatity比较,如果quantity等于先前查询到的值(10),说明记录没有被修改,执行操作。
CAS方式可能会产生ABA问题:
开始查到库存为10,有一个线程将库存改为了9(比如售出1件),然后又有一个线程将库存改回了10(比如买家不满意,退货了),库存还是原来的值,但数据已经被改过了。
且选择作为比较的那些字段不一定能标识这条记录是否已被修改。
2、版本号机制(推荐)
select version from tb_goods where id=1; //查询这条记录的数据版本号,假设为5 update tb_goods set quantity=quantity-1,version=version+1 where id=1 and version=5; //提交更新时检测版本号是否一致
设计表时额外增加version列,每次更新一条记录时都将这条记录的version+1,执行更新操作时先查询这条记录的version,提交更新时比较version是否和查询到的相同,相同就说明数据未被修改,就会提交更新。
悲观锁、乐观锁的比较、选择
比较:悲观锁是一定要加锁,乐观锁实际上并没有加锁。
乐观锁的2种实现都有个问题:
乐观锁是假设在本线程访问数据库数据时,其它线程不会修改这部分数据。
而并发量大的时候,你查到version=5,其他线程往往会修改当前线程使用的数据库数据,修改version,因为没加锁,其他线程也可以访问当前线程使用的数据库数据。更新的时候很容易出现更新不了的情况。
就是说乐观锁适合并发量小的情况使用,那为什么在高并发的情况下也会使用乐观锁?因为效率|性能。
悲观锁是每次都要加锁,悲观锁保证了数据的一致性,更新成功概率高,但效率低下。
乐观锁实际没有加锁,更新成功概率要低一些,尤其是高并发的时候,但每次都不加锁,效率高、性能好。
面对高并发,首先要能扛住,抗都扛不住,很多请求都不能及时处理,谈什么操作成功率。
抗住了,就算更新失败,好歹用户知道请求处理了、只是操作失败了;没抗住,用户请求半天没响应,连处理都还没处理。
选择:
并发量小,悲观锁、乐观锁的更新成功率都高,但悲观锁加了锁,更新成功率更高,优先使用悲观锁;
并发量大,使用乐观锁,优先考虑性能。
乐观锁的优化写法
update tb_goods set quantity=quantity-1 where id=1 and quantity-1>=0;
只要库存够就行,管它其他线程修不修改,反正只有一条sql语句,不涉及事务。
这种写法有要求:
数据库操作要只有一条sql语句,如果有多条sql语句,执行起来需要时间,这期间可能其他线程修改了当前线程要使用的数据。