乐观并发控制(乐观锁)和悲观并发控制(悲观锁)是并发控制主要采用的技术手段
悲观并发控制 (悲观锁)
它可以阻止一个事务以影响其他用户的方式来修改数据。如果一个事务执行的操作读某行数据应用了锁,那只有当这个事务把锁释放,其他事务才能够执行与该锁冲突的操作
在数据库中,悲观锁的流程
在对任意记录进行修改前,先尝试为该记录加上排他锁(exclusive locking)。
如果加锁失败,说明该记录正在被修改,那么当前查询可能要等待或者抛出异常。 具体响应方式由开发者根据实际需要决定。
如果成功加锁,那么就可以对记录做修改,事务完成后就会解锁了。
其间如果有其他对该记录做修改或加排他锁的操作,都会等待我们解锁或直接抛出异常
MySQL InnoDB中使用悲观锁
要使用悲观锁,我们必须关闭mysql数据库的自动提交属性,因为MySQL默认使用autocommit模式,也就是说,当你执行一个更新操作后,MySQL会立刻将结果进行提交。set autocommit=0;
使用select…for update 这样的方式,开启排他锁的方式实现了悲观锁
注意:
MySQL InnoDB默认行级锁。行级锁都是基于索引的,如果一条SQL语句用不到索引是不会使用行级锁的,会使用表级锁把整张表锁住。
悲观锁优点与不足
悲观并发控制实际上是“先取锁再访问”的保守策略,为数据处理的安全提供了保证。
但是在效率方面,处理加锁的机制会让数据库产生额外的开销,还有增加产生死锁的机会;
另外,在只读型事务处理中由于不会产生冲突,也没必要使用锁,这样做只能增加系统负载;
还有会降低了并行性,一个事务如果锁定了某行数据,其他事务就必须等待该事务处理完才可以处理那行数
乐观并发控制 (乐观锁)
它假设多用户并发的事务在处理时不会彼此互相影响,各事务能够在不产生锁的情况下处理各自影响的那部分数据。在提交数据更新之前,每个事务会先检查在该事务读取数据后,有没有其他事务又修改了该数据。如果其他事务有更新的话,正在提交的事务会进行回滚
相对于悲观锁,在对数据库进行处理的时候,乐观锁并不会使用数据库提供的锁机制。一般的实现乐观锁的方式就是记录数据版本
数据版本 为数据增加的一个版本标识。当读取数据时,将版本标识的值一同读出,数据每更新一次,同时对版本标识进行更新。当我们提交更新的时候,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版本标识进行比对,如果数据库表当前版本号与第一次取出来的版本标识值相等,则予以更新,否则认为是过期数据, 实现数据版本有两种方式,第一种是使用版本号,第二种是使用时间戳
乐观并发控制的事务包括以下阶段:
1. 读取:事务将数据读入缓存,这时系统会给事务分派一个时间戳。
2. 校验:事务执行完毕后,进行提交。这时同步校验所有事务,如果事务所读取的数据在读取之后又被其他事务修改,则产生冲突,事务被中断回滚。
3. 写入:通过校验阶段后,将更新的数据写入数据库
优点与不足
乐观并发控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的,因此尽可能直接做下去,直到提交的时候才去锁定,所以不会产生任何锁和死锁。
但如果直接简单这么做,还是有可能会遇到不可预期的结果,例如两个事务都读取了数据库的某一行,经过修改以后写回数据库,这时就遇到了问题
应用场景
乐观并发控制多数用于数据争用不大、冲突较少的环境中,这种环境中,偶尔回滚事务的成本会低于读取数据时锁定数据的成本,因此可以获得比其他并发控制方法更高的吞吐量
相反,如果经常发生冲突,上层应用会不断进行 retry,这样反而降低了性能,这种情况下用悲观锁比较合适。
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