mysql悲观锁以及乐观锁总结和实践

时间  2019-11-24
标签 mysql 悲观 以及 乐观 总结 实践 栏目 MySQL 繁體版
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悲观锁介绍（百科）：mysql

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余事务，以及来自外部系统的事务处理）修改持保守态度，所以，在整个数据处理过程当中， 将数据处于锁定状态。悲观锁的实现，每每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，不然，即便在本系统中实现了 加锁机制，也没法保证外部系统不会修改数据）。sql

 

使用场景举例：以MySQL InnoDB为例数据库

商品goods表中有一个字段status，status为1表明商品未被下单，status为2表明商品已经被下单，那么咱们对某个商品下单时必须确保该商品status为1。假设商品的id为1。安全

 

1若是不采用锁，那么操做方法以下：并发

//1.查询出商品信息app

select status from t_goods where id=1;ide

//2.根据商品信息生成订单高并发

insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);性能

//3.修改商品status为2测试

update t_goods set status=2;

 

上面这种场景在高并发访问的状况下极可能会出现问题。

前面已经提到，只有当goods status为1时才能对该商品下单，上面第一步操做中，查询出来的商品status为1。可是当咱们执行第三步Update操做的时候，有可能出现其余 人先一步对商品下单把goods status修改成2了，可是咱们并不知道数据已经被修改了，这样就可能形成同一个商品被下单2次，使得数据不一致。因此说这种方式是不安全的。

 

2使用悲观锁来实现：

在上面的场景中，商品信息从查询出来到修改，中间有一个处理订单的过程，使用悲观锁的原理就是，当咱们在查询出goods信息后就把当前的数据锁定，直到咱们修改完毕后再解锁。那么在这个过程当中，由于goods被锁定了，就不会出现有第三者来对其进行修改了。

 

注：要使用悲观锁，咱们必须关闭mysql数据库的自动提交属性，由于MySQL默认使用autocommit模式，也就是说，当你执行一个更新操做后，MySQL会马上将结果进行提交。

 

咱们可使用命令设置MySQL为非autocommit模式：

set autocommit=0;

 

设置完autocommit后，咱们就能够执行咱们的正常业务了。具体以下：

//0.开始事务

begin;/begin work;/start transaction; (三者选一就能够)

//1.查询出商品信息

select status from t_goods where id=1 for update;

//2.根据商品信息生成订单

insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);

//3.修改商品status为2

update t_goods set status=2;

//4.提交事务

commit;/commit work;

 

注：上面的begin/commit为事务的开始和结束，由于在前一步咱们关闭了mysql的autocommit，因此须要手动控制事务的提交，在这里就不细表了。

 

上面的第一步咱们执行了一次查询操做：select status from t_goods where id=1 for update;

与普通查询不同的是，咱们使用了select…for update的方式，这样就经过数据库实现了悲观锁。此时在t_goods表中，id为1的 那条数据就被咱们锁定了，其它的事务必须等本次事务提交以后才能执行。这样咱们能够保证当前的数据不会被其它事务修改。

 

注：须要注意的是，在事务中，只有SELECT ... FOR UPDATE 或LOCK IN SHARE MODE 同一笔数据时会等待其它事务结束后才执行，通常SELECT ... 则不受此影响。拿上面的实例来讲，当我执行select status from t_goods where id=1 for update;后。我在另外的事务中若是再次执行select status from t_goods where id=1 for update;则第二个事务会一直等待第一个事务的提交，此时第二个查询处于阻塞的状态，可是若是我是在第二个事务中执行select status from t_goods where id=1;则能正常查询出数据，不会受第一个事务的影响。

 

补充：MySQL select…for update的Row Lock与Table Lock

上面咱们提到，使用select…for update会把数据给锁住，不过咱们须要注意一些锁的级别，MySQL InnoDB默认Row-Level Lock，因此只有「明确」地指定主键，MySQL 才会执行Row lock (只锁住被选取的数据) ，不然MySQL 将会执行Table Lock (将整个数据表单给锁住)。

 

举例说明：

数据库表t_goods，包括id,status,name三个字段，id为主键，数据库中记录以下;

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods;  
  2. +----+--------+------+  
  3. | id | status | name |  
  4. +----+--------+------+  
  5. |  1 |      1 | 道具 |  
  6. |  2 |      1 | 装备 |  
  7. +----+--------+------+  
  8. 2 rows in set  
  9.   
  10. mysql>  

注：为了测试数据库锁，我使用两个console来模拟不一样的事务操做，分别用console一、console2来表示。 

 

例1: (明确指定主键，而且有此数据，row lock)

console1：查询出结果，可是把该条数据锁定了

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id=1 for update;  
  2. +----+--------+------+  
  3. | id | status | name |  
  4. +----+--------+------+  
  5. |  1 |      1 | 道具 |  
  6. +----+--------+------+  
  7. 1 row in set  
  8.   
  9. mysql>  

console2：查询被阻塞

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id=1 for update;    

console2：若是console1长时间未提交，则会报错

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id=1 for update;    
  2. ERROR 1205 : Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction  

例2: (明确指定主键，若查无此数据，无lock)

console1：查询结果为空

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id=3 for update;    
  2. Empty set    

console2：查询结果为空，查询无阻塞，说明console1没有对数据执行锁定

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id=3 for update;    
  2. Empty set    

例3: (无主键，table lock)

console1：查询name=道具 的数据，查询正常

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where name='道具' for update;    
  2. +----+--------+------+    
  3. | id | status | name |    
  4. +----+--------+------+    
  5. |  1 |      1 | 道具 |    
  6. +----+--------+------+    
  7. 1 row in set    
  8.     
  9. mysql>    

console2：查询name=装备 的数据，查询阻塞，说明console1把表给锁住了

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where name='装备' for update;    

console2：若console1长时间未提交，则查询返回为空

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where name='装备' for update;    
  2. Query OK, -1 rows affected    

例4: (主键不明确，table lock)

console1：查询正常

[sql] view plain copy
  1. mysql> begin;    
  2. Query OK, 0 rows affected    
  3.     
  4. mysql> select * from t_goods where id>0 for update;    
  5. +----+--------+------+    
  6. | id | status | name |    
  7. +----+--------+------+    
  8. |  1 |      1 | 道具 |    
  9. |  2 |      1 | 装备 |    
  10. +----+--------+------+    
  11. 2 rows in set    
  12.     
  13. mysql>    

console2：查询被阻塞，说明console1把表给锁住了

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id>1 for update;    

例5: (主键不明确，table lock)

console1：

[sql] view plain copy
  1. mysql> begin;    
  2. Query OK, 0 rows affected    
  3.     
  4. mysql> select * from t_goods where id<>1 for update;    
  5. +----+--------+------+    
  6. | id | status | name |    
  7. +----+--------+------+    
  8. |  2 |      1 | 装备 |    
  9. +----+--------+------+    
  10. 1 row in set    
  11.     
  12. mysql>    

console2：查询被阻塞，说明console1把表给锁住了

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id<>2 for update;    

console1：提交事务

[sql] view plain copy
  1. mysql> commit;    
  2. Query OK, 0 rows affected    

console2：console1事务提交后，console2查询结果正常

 

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where id<>2 for update;    
  2. +----+--------+------+    
  3. | id | status | name |    
  4. +----+--------+------+    
  5. |  1 |      1 | 道具 |    
  6. +----+--------+------+    
  7. 1 row in set    
  8.     
  9. mysql>    

 

以上就是关于数据库主键对MySQL锁级别的影响实例，须要注意的是，除了主键外，使用索引也会影响数据库的锁定级别

 

举例：

咱们修改t_goods表，给status字段建立一个索引

修改id为2的数据的status为2，此时表中数据为：  

 

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods;    
  2. +----+--------+------+    
  3. | id | status | name |    
  4. +----+--------+------+    
  5. |  1 |      1 | 道具 |    
  6. |  2 |      2 | 装备 |    
  7. +----+--------+------+    
  8. 2 rows in set    
  9.     
  10. mysql>  

例6: (明确指定索引，而且有此数据，row lock)

console1：

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where status=1 for update;    
  2. +----+--------+------+    
  3. | id | status | name |    
  4. +----+--------+------+    
  5. |  1 |      1 | 道具 |    
  6. +----+--------+------+    
  7. 1 row in set    
  8.     
  9. mysql>    

console2：查询status=1的数据时阻塞，超时后返回为空，说明数据被console1锁定了

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where status=1 for update;    
  2. Query OK, -1 rows affected    

console2：查询status=2的数据，能正常查询，说明console1只锁住了行，未锁表

 

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where status=2 for update;    
  2. +----+--------+------+    
  3. | id | status | name |    
  4. +----+--------+------+    
  5. |  2 |      2 | 装备 |    
  6. +----+--------+------+    
  7. 1 row in set    
  8.     
  9. mysql>    

 

例7: (明确指定索引，若查无此数据，无lock)

console1：查询status=3的数据，返回空数据

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where status=3 for update;    
  2. Empty set    

console2：查询status=3的数据，返回空数据

[sql] view plain copy
  1. mysql> select * from t_goods where status=3 for update;    
  2. Empty set    


 
 
 
 

可是悲观锁并非适用于任何场景，它也有它存在的一些不足，由于悲观锁大多数状况下依靠数据库的锁机制实现，以保证操做最大程度的独占性。若是加锁的时间过长，其余用户长时间没法访问，影响了程序的并发访问性，同时这样对数据库性能开销影响也很大，特别是对长事务而言，这样的开销每每没法承受。因此与悲观锁相对的，咱们有了乐观锁，具体参见下面介绍：

 

乐观锁介绍：

乐观锁（ Optimistic Locking ） 相对悲观锁而言，乐观锁假设认为数据通常状况下不会形成冲突，因此在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，若是发现冲突了，则让返回用户错误的信息，让用户决定如何去作。那么咱们如何实现乐观锁呢，通常来讲有如下2种方式：

1.使用数据版本（Version）记录机制实现，这是乐观锁最经常使用的一种实现方式。何 谓数据版本？即为数据增长一个版本标识，通常是经过为数据库表增长一个数字类型的 “version” 字段来实现。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。当咱们提交更新的时候，判断数据库表对应记录 的当前版本信息与第一次取出来的version值进行比对，若是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，不然认为是过时数 据。用下面的一张图来讲明：

如上图所示，若是更新操做顺序执行，则数据的版本（version）依次递增，不会产生冲突。可是若是发生有不一样的业务操做对同一版本的数据进行修改，那 么，先提交的操做（图中B）会把数据version更新为2，当A在B以后提交更新时发现数据的version已经被修改了，那么A的更新操做会失败。

 

2.乐观锁定的第二种实现方式和第一种差很少，一样是在须要乐观锁控制的table中增长一个字段，名称无所谓，字段类型使用时间戳 （timestamp）, 和上面的version相似，也是在更新提交的时候检查当前数据库中数据的时间戳和本身更新前取到的时间戳进行对比，若是一致则OK，不然就是版本冲突。

 

使用举例：以MySQL InnoDB为例

仍是拿以前的实例来举：商品goods表中有一个字段status，status为1表明商品未被下单，status为2表明商品已经被下单，那么咱们对某个商品下单时必须确保该商品status为1。假设商品的id为1。

 

下单操做包括3步骤：

1.查询出商品信息

select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}

2.根据商品信息生成订单

3.修改商品status为2

update t_goods 

set status=2,version=version+1

where id=#{id} and version=#{version};

 

那么为了使用乐观锁，咱们首先修改t_goods表，增长一个version字段，数据默认version值为1。

t_goods表初始数据以下：

Sql代码   收藏代码
  1. mysql> select * from t_goods;  
  2. +----+--------+------+---------+  
  3. | id | status | name | version |  
  4. +----+--------+------+---------+  
  5. |  1 |      1 | 道具 |       1 |  
  6. |  2 |      2 | 装备 |       2 |  
  7. +----+--------+------+---------+  
  8. 2 rows in set  
  9.   
  10. mysql>  

对于乐观锁的实现，我使用MyBatis来进行实践，具体以下：

Goods实体类：

Java代码   收藏代码
  1. /** 
  2.  * ClassName: Goods <br/> 
  3.  * Function: 商品实体. <br/> 
  4.  * date: 2013-5-8 上午09:16:19 <br/> 
  5.  * @author chenzhou1025@126.com 
  6.  */  
  7. public class Goods implements Serializable {  
  8.   
  9.     /** 
  10.      * serialVersionUID:序列化ID. 
  11.      */  
  12.     private static final long serialVersionUID = 6803791908148880587L;  
  13.       
  14.     /** 
  15.      * id:主键id. 
  16.      */  
  17.     private int id;  
  18.       
  19.     /** 
  20.      * status:商品状态：1未下单、2已下单. 
  21.      */  
  22.     private int status;  
  23.       
  24.     /** 
  25.      * name:商品名称. 
  26.      */  
  27.     private String name;  
  28.       
  29.     /** 
  30.      * version:商品数据版本号. 
  31.      */  
  32.     private int version;  
  33.       
  34.     @Override  
  35.     public String toString(){  
  36.         return "good id:"+id+",goods status:"+status+",goods name:"+name+",goods version:"+version;  
  37.     }  
  38.   
  39.     //setter and getter  
  40.   
  41. }  

GoodsDao

Java代码   收藏代码
  1. /** 
  2.  * updateGoodsUseCAS:使用CAS(Compare and set)更新商品信息. <br/> 
  3.  * 
  4.  * @author chenzhou1025@126.com 
  5.  * @param goods 商品对象 
  6.  * @return 影响的行数 
  7.  */  
  8. int updateGoodsUseCAS(Goods goods);  

mapper.xml

Xml代码   收藏代码
  1. <update id="updateGoodsUseCAS" parameterType="Goods">  
  2.     <![CDATA[ 
  3.         update t_goods 
  4.         set status=#{status},name=#{name},version=version+1 
  5.         where id=#{id} and version=#{version} 
  6.     ]]>  
  7. </update>  

GoodsDaoTest测试类

Java代码   收藏代码
  1. @Test  
  2. public void goodsDaoTest(){  
  3.     int goodsId = 1;  
  4.     //根据相同的id查询出商品信息，赋给2个对象  
  5.     Goods goods1 = this.goodsDao.getGoodsById(goodsId);  
  6.     Goods goods2 = this.goodsDao.getGoodsById(goodsId);  
  7.       
  8.     //打印当前商品信息  
  9.     System.out.println(goods1);  
  10.     System.out.println(goods2);  
  11.       
  12.     //更新商品信息1  
  13.     goods1.setStatus(2);//修改status为2  
  14.     int updateResult1 = this.goodsDao.updateGoodsUseCAS(goods1);  
  15.     System.out.println("修改商品信息1"+(updateResult1==1?"成功":"失败"));  
  16.       
  17.     //更新商品信息2  
  18.     goods1.setStatus(2);//修改status为2  
  19.     int updateResult2 = this.goodsDao.updateGoodsUseCAS(goods1);  
  20.     System.out.println("修改商品信息2"+(updateResult2==1?"成功":"失败"));  
  21. }  

输出结果：

Shell代码   收藏代码
  1. good id:1,goods status:1,goods name:道具,goods version:1  
  2. good id:1,goods status:1,goods name:道具,goods version:1  
  3. 修改商品信息1成功  
  4. 修改商品信息2失败  

说明：

在GoodsDaoTest测试方法中，咱们同时查出同一个版本的数据，赋给不一样的goods对象，而后先修改good1对象而后执行更新操做，执行成功。而后咱们修改goods2，执行更新操做时提示操做失败。此时t_goods表中数据以下：

Sql代码   收藏代码
  1. mysql> select * from t_goods;  
  2. +----+--------+------+---------+  
  3. | id | status | name | version |  
  4. +----+--------+------+---------+  
  5. |  1 |      2 | 道具 |       2 |  
  6. |  2 |      2 | 装备 |       2 |  
  7. +----+--------+------+---------+  
  8. 2 rows in set  
  9.   
  10. mysql>   

咱们能够看到 id为1的数据version已经在第一次更新时修改成2了。因此咱们更新good2时update where条件已经不匹配了，因此更新不会成功，具体sql以下：

Sql代码   收藏代码
  1. update t_goods   
  2. set status=2,version=version+1  
  3. where id=#{id} and version=#{version};  

这样咱们就实现了乐观锁

原文转载：http://blog.csdn.net/xz0125pr/article/details/51698507

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