怎么理解Java悲觀鎖與樂觀鎖

本篇內(nèi)容介紹了“怎么理解Java悲觀鎖與樂觀鎖”的有關(guān)知識，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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鎖（Lock）

在介紹悲觀鎖和樂觀鎖之前，讓我們看一下什么是鎖。

鎖，在我們生活中隨處可見，我們的門上有鎖，我們存錢的保險柜上有鎖，是用來保護(hù)我們財產(chǎn)安全的。

程序中也有鎖，當(dāng)多個線程修改共享變量時，我們可以給修改操作上鎖（syncronized）。

當(dāng)多個用戶修改表中同一數(shù)據(jù)時，我們可以給該行數(shù)據(jù)上鎖（行鎖）。因此，鎖其實(shí)是在并發(fā)下控制多個操作的順序執(zhí)行，以此來保證數(shù)據(jù)安全的變動。

并且，鎖是一種保證數(shù)據(jù)安全的機(jī)制和手段，而并不是特定于某項技術(shù)的。悲觀鎖和樂觀鎖亦是如此。本篇介紹的悲觀鎖和樂觀鎖是基于數(shù)據(jù)庫層面的。

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悲觀鎖

悲觀鎖（Pessimistic Concurrency Control），第一眼看到它，相信每個人都會想到這是一個悲觀的鎖。沒錯，它就是一個悲觀的鎖。

那這個悲觀體現(xiàn)在什么地方呢？悲觀是我們?nèi)祟愐环N消極的情緒，對應(yīng)到鎖的悲觀情緒，悲觀鎖認(rèn)為被它保護(hù)的數(shù)據(jù)是極其不安全的，每時每刻都有可能變動，一個事務(wù)拿到悲觀鎖后（可以理解為一個用戶），其他任何事務(wù)都不能對該數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，只能等待鎖被釋放才可以執(zhí)行。

數(shù)據(jù)庫中的行鎖，表鎖，讀鎖，寫鎖，以及syncronized實(shí)現(xiàn)的鎖均為悲觀鎖。

這里再介紹一下什么是數(shù)據(jù)庫的表鎖和行鎖，以免有的同學(xué)對后面悲觀鎖的實(shí)現(xiàn)看不明白。

我們經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)庫是mysql，mysql中最常用的引擎是Innodb，Innodb默認(rèn)使用的是行鎖。而行鎖是基于索引的，因此要想加上行鎖，在加鎖時必須命中索引，否則將使用表鎖。

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樂觀鎖

與悲觀相對應(yīng)，樂觀是我們?nèi)祟愐环N積極的情緒。樂觀鎖（Optimistic Concurrency Control）的“樂觀情緒”體現(xiàn)在，它認(rèn)為數(shù)據(jù)的變動不會太頻繁。因此，它允許多個事務(wù)同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行變動。

但是，樂觀不代表不負(fù)責(zé)，那么怎么去負(fù)責(zé)多個事務(wù)順序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行修改呢？

樂觀鎖通常是通過在表中增加一個版本(version)或時間戳(timestamp)來實(shí)現(xiàn)，其中，版本最為常用。

事務(wù)在從數(shù)據(jù)庫中取數(shù)據(jù)時，會將該數(shù)據(jù)的版本也取出來(v1)，當(dāng)事務(wù)對數(shù)據(jù)變動完畢想要將其更新到表中時，會將之前取出的版本v1與數(shù)據(jù)中最新的版本v2相對比，如果v1=v2，那么說明在數(shù)據(jù)變動期間，沒有其他事務(wù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，此時，就允許事務(wù)對表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，并且修改時version會加1，以此來表明數(shù)據(jù)已被變動。

如果，v1不等于v2，那么說明數(shù)據(jù)變動期間，數(shù)據(jù)被其他事務(wù)改動了，此時不允許數(shù)據(jù)更新到表中，一般的處理辦法是通知用戶讓其重新操作。不同于悲觀鎖，樂觀鎖是人為控制的。

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如何實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過上面的學(xué)習(xí)，我們知道悲觀鎖和樂觀鎖是用來控制并發(fā)下數(shù)據(jù)的順序變動問題的。那么我們就模擬一個需要加鎖的場景，來看不加鎖會出什么問題，并且怎么利用悲觀鎖和樂觀鎖去解決。

場景：A和B用戶最近都想吃豬肉脯，于是他們打開了購物網(wǎng)站，并且找到了同一家賣豬肉脯的>店鋪。下面是這個店鋪的商品表goods結(jié)構(gòu)和表中的數(shù)據(jù)。

從表中可以看到豬肉脯目前的數(shù)量只有1個了。在不加鎖的情況下，如果A，B同時下單，就有可能導(dǎo)致超賣。

悲觀鎖解決

利用悲觀鎖的解決思路是，我們認(rèn)為數(shù)據(jù)修改產(chǎn)生沖突的概率比較大，所以在更新之前，我們顯示的對要修改的記錄進(jìn)行加鎖，直到自己修改完再釋放鎖。加鎖期間只有自己可以進(jìn)行讀寫，其他事務(wù)只能讀不能寫。

A下單前先給豬肉脯這行數(shù)據(jù)（id=1）加上悲觀鎖（行鎖）。此時這行數(shù)據(jù)只能A來操作，也就是只有A能買。B想買就必須一直等待。

當(dāng)A買好后，B再想去買的時候會發(fā)現(xiàn)數(shù)量已經(jīng)為0，那么B看到后就會放棄購買。

那么如何給豬肉脯也就是id=1這條數(shù)據(jù)加上悲觀鎖鎖呢？我們可以通過以下語句給id=1的這行數(shù)據(jù)加上悲觀鎖

  select num from goods where id = 1 for update;

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