数据库工作笔记017---还记得Oracle悲观锁和乐观锁嘛?以及hibernate对乐观悲观锁的封装
发布日期:2021-06-29 18:07:22 浏览次数:2 分类:技术文章

本文共 6803 字,大约阅读时间需要 22 分钟。

今天又用到这个了,之前做分布式,很多表在设计的时候都不加各种限制以及关联了,因为加了以后,数据库以后维护,成本很大

但是在复杂的业务系统中,比如金融系统,等等,各种锁机制还是需要用的..

行锁以及表锁.

  Oracle的锁机制主要分为行锁和表锁,行锁即锁定表中的某行数据,表锁锁定表中所有数据。锁定的数据不能插入,更新,删除,只能查询,语法 for update。锁的周期为一次数据提交,一次数据提交中可能会有多条SQL语句。 

  在大并发中为了保证某些数据的唯一性,常用到锁的机制,下文会有介绍如何在大并发下保证订单流水号的唯一性。 
表锁: 
线程1:select * from user for update; 
线程2:update user set name=’123’ 堵塞 
update user set name=’123’ where id = 1 堵塞 
user表被锁定,其他进程无法修改表中数据,只能查询。

行锁: 

线程1:select * from user where id = 1 for update; 
线程2:update user set name=’123’ 堵塞 
update user set name=’123’ where id = 1 堵塞 
update user set name=’123’ where id = 2 正常 
user表中id=1数据被锁定,其他进程无法修改user该条数据。

悲观锁即为独占锁,A线程操作a表a1数据,其他线程需等待A的事务提交后才能操作a1数据。 

乐观锁通过控制版本号实现数据是否提交,A线程操作a表a1数据(读取当前表版本号1),事务提交改为版本号1+1=2。B线程在A线程未提交亦执行相同操作,版本号1+1=2<2,阻止该操作update a set a1=new and version.a=version.a+1 where version = version.a,允许版本号不连续覆盖的话version >= version.a。 
表锁行锁针对的是数据库 
乐观锁,悲观锁是一种概念

---------------------------------------

悲观锁机制:

String hqlStr  =   " from TUser as user where user.name=’Erica’ " ; 
2 Query query  =  session.createQuery(hqlStr); 
3 query.setLockMode( " user " ,LockMode.UPGRADE);  // 加锁  
4  List userList  =  query.list(); // 执行查询, 
乐观锁机制:
< hibernate - mapping >  
< class  
name = " org.hibernate.sample.TUser "  
table = " t_user "  
dynamic - update = " true "  
dynamic - insert = " true "  
optimistic - lock = " version "  
>  
…… 
</ class >  
</ hibernate - mapping >

 

 

详解:

锁( locking ) 

业务逻辑的实现过程中,往往需要保证数据访问的排他性。如在金融系统的日终结算 
处理中,我们希望针对某个 cut-off 时间点的数据进行处理,而不希望在结算进行过程中 
(可能是几秒种,也可能是几个小时),数据再发生变化。此时,我们就需要通过一些机 
制来保证这些数据在某个操作过程中不会被外界修改,这样的机制,在这里,也就是所谓 
的 “ 锁 ” ,即给我们选定的目标数据上锁,使其无法被其他程序修改。 
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

转载地址:https://credream.blog.csdn.net/article/details/89447341 如侵犯您的版权,请留言回复原文章的地址,我们会给您删除此文章,给您带来不便请您谅解!

上一篇:SpringCloud工作笔记077---SpringBoot中使用JPA操作数据库
下一篇:android学习笔记---53_采用网页设计软件界面,以及使用android系统内置的浏览器,利用js调用java方法

发表评论

最新留言

网站不错 人气很旺了 加油
[***.192.178.218]2024年04月03日 19时44分30秒

关于作者

    喝酒易醉,品茶养心,人生如梦,品茶悟道,何以解忧?唯有杜康!
-- 愿君每日到此一游!

推荐文章

2020年开发运维工具清单:选择开发运维工具堆栈吧 2019-04-29
效率提升法则:高效人士不会去做的4件事 2019-04-29
8.PostgreSQL约束 2019-04-29
【技术分享】使用AES加密技术保障数据安全 2019-04-29
【应用实例】布线多?成本高?不可靠?泽耀方案没烦恼! 2019-04-29
数据可视化工具:Matplotlib绘图 2019-04-29
用Python写个超级小恐龙跑酷游戏,上班摸鱼我能玩一天 2019-04-29
闺蜜看我用Python画了一幅樱花图,吵着要我给他介绍程序员小哥哥 2019-04-29
【Python爬虫实战】知乎热榜数据采集,上班工作摸鱼两不误,知乎热门信息一网打尽 2019-04-29
自从我学会了数据挖掘Matplotlib、Numpy、Pandas、Ta-Lib等一系列库,我把领导开除了 2019-04-29
Python抓取哔哩哔哩up主信息:只要爬虫学的好,牢饭吃的早 2019-04-29
有个码龄5年的程序员跟我说:“他连wifi从来不用密码” 2019-04-29
领导让我整理上个季度的销售额,幸好我会Python数据分析,你猜我几点下班 2019-04-29
【Python爬虫实战】为何如此痴迷Python?还不是因为爱看小姐姐图 2019-04-29
零基础自学Python,你也可以实现经济独立! 2019-04-29
ElasticSearch与Mysql对比(ElasticSearch常用方法大全,持续更新) 2019-04-29
数字化转型的主干道上,华为云以“三大关键”成企业智能化推手 2019-04-29
数字化为何不走“捷”“径”? 2019-04-29
和总裁、专家交朋友,华为云助推政企智能化升级又做到前面去了 2019-04-29
BCOP章鱼船长,6月22日晚上8点上线薄饼 2019-04-29