解决并发问题，数据库常用的两把锁！

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解决并发问题，数据库常用的两把锁！
作者：黄青石
来源：cnblogs.com/huangqingshi/p/10165409.html

在写入数据库的时候需要有锁，比如同时写入数据库的时候会出现丢数据，那么就需要锁机制。
数据锁分为乐观锁和悲观锁
它们使用的场景如下：
乐观锁适用于写少读多的情景，因为这种乐观锁相当于JAVA的CAS，所以多条数据同时过来的时候，不用等待，可以立即进行返回。
悲观锁适用于写多读少的情景，这种情况也相当于JAVA的synchronized，reentrantLock等，大量数据过来的时候，只有一条数据可以被写入，其他的数据需要等待。执行完成后下一条数据可以继续。
他们实现的方式上有所不同。
乐观锁采用版本号的方式，即当前版本号如果对应上了就可以写入数据，如果判断当前版本号不一致，那么就不会更新成功，比如
update table set column = value
where version=${version} and otherKey = ${otherKey}
悲观锁实现的机制一般是在执行更新语句的时候采用for update方式，比如
update table set column='value' for update
这种情况where条件呢一定要涉及到数据库对应的索引字段，这样才会是行级锁，否则会是表锁，这样执行速度会变慢。
下面我就弄一个spring boot（springboot 2.1.1 + mysql + lombok + aop + jpa）工程，然后逐渐的实现乐观锁和悲观锁。并发控制--悲观锁和乐观锁详解。
假设有一个场景，有一个catalog商品目录表，然后还有一个browse浏览表，假如一个商品被浏览了，那么就需要记录下浏览的user是谁，并且记录访问的总数。
表的结构非常简单：　　
create table catalog (
id int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
name varchar(50) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '商品名称',
browse_count int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '浏览数',
version int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '乐观锁，版本号',
PRIMARY KEY(id)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE table browse (
id int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
cata_id int(11) NOT NULL COMMENT '商品ID',
user varchar(50) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '',
create_time timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
PRIMARY KEY(id)
) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;
POM.XML的依赖如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.1.1.RELEASE</version>
<relativePath/> 
</parent>
<groupId>com.hqs</groupId>
<artifactId>dblock</artifactId>
<version>1.0-SNAPSHOT</version>
<name>dblock</name>
<description>Demo project for Spring Boot</description>

<properties>
<java.version>1.8</java.version>
</properties>

<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<optional>true</optional>
</dependency>


<dependency>
<groupId>org.aspectj</groupId>
<artifactId>aspectjweaver</artifactId>
<version>1.8.4</version>
</dependency>

</dependencies>

<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>

</project>
项目的结构如下：
介绍一下项目的结构的内容：
entity包：实体类包。
repository包：数据库repository
service包：提供服务的service
controller包: 控制器写入用于编写requestMapping。相关请求的入口类
annotation包：自定义注解，用于重试。
aspect包：用于对自定义注解进行切面。
DblockApplication： springboot的启动类。
DblockApplicationTests：测试类。
咱们看一下核心代码的实现，参考如下，使用dataJpa非常方便，集成了CrudRepository就可以实现简单的CRUD，非常方便，有兴趣的同学可以自行研究。
实现乐观锁的方式有两种：
更新的时候将version字段传过来，然后更新的时候就可以进行version判断，如果version可以匹配上，那么就可以更新（方法：updateCatalogWithVersion）。
在实体类上的version字段上加入version，可以不用自己写SQL语句就可以它就可以自行的按照version匹配和更新，是不是很简单。　
public interface CatalogRepository extends CrudRepository<Catalog, Long> {

@Query(value = "select * from Catalog a where a.id = :id for update", nativeQuery = true)
Optional<Catalog> findCatalogsForUpdate(@Param("id") Long id);

@Lock(value = LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE) //代表行级锁
@Query("select a from Catalog a where a.id = :id")
Optional<Catalog> findCatalogWithPessimisticLock(@Param("id") Long id);

@Modifying(clearAutomatically = true) //修改时需要带上
@Query(value = "update Catalog set browse_count = :browseCount, version = version + 1 where id = :id " +
"and version = :version", nativeQuery = true)
int updateCatalogWithVersion(@Param("id") Long id, @Param("browseCount") Long browseCount, @Param("version") Long version);

}
实现悲观锁的时候也有两种方式：
自行写原生SQL，然后写上for update语句。（方法：findCatalogsForUpdate）
使用@Lock注解，并且设置值为LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE即可代表行级锁。
还有我写的测试类，方便大家进行测试：　　
package com.hqs.dblock;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.boot.test.web.client.TestRestTemplate;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import org.springframework.util.LinkedMultiValueMap;
import org.springframework.util.MultiValueMap;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = DblockApplication.class, webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class DblockApplicationTests {

@Autowired
private TestRestTemplate testRestTemplate;

@Test
public void browseCatalogTest() {
String url = "http://localhost:8888/catalog";
for(int i = 0; i < 100; i++) {
final int num = i;
new Thread(() -> {
MultiValueMap<String, String> params = new LinkedMultiValueMap<>();
params.add("catalogId", "1");
params.add("user", "user" + num);
String result = testRestTemplate.postForObject(url, params, String.class);
System.out.println("-------------" + result);
}
).start();
}
}

@Test
public void browseCatalogTestRetry() {
String url = "http://localhost:8888/catalogRetry";
for(int i = 0; i < 100; i++) {
final int num = i;
new Thread(() -> {
MultiValueMap<String, String> params = new LinkedMultiValueMap<>();
params.add("catalogId", "1");
params.add("user", "user" + num);
String result = testRestTemplate.postForObject(url, params, String.class);
System.out.println("-------------" + result);
}
).start();
}
}
}
调用100次，即一个商品可以浏览一百次，采用悲观锁，catalog表的数据都是100，并且browse表也是100条记录。采用乐观锁的时候，因为版本号的匹配关系，那么会有一些记录丢失，但是这两个表的数据是可以对应上的。
乐观锁失败后会抛出ObjectOptimisticLockingFailureException，那么我们就针对这块考虑一下重试，下面我就自定义了一个注解，用于做切面。
package com.hqs.dblock.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RetryOnFailure {
}
针对注解进行切面，见如下代码。我设置了最大重试次数5，然后超过5次后就不再重试。　　
package com.hqs.dblock.aspect;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.hibernate.StaleObjectStateException;
import org.springframework.orm.ObjectOptimisticLockingFailureException;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Slf4j
@Aspect
@Component
public class RetryAspect {
public static final int MAX_RETRY_TIMES = 5;//max retry times

@Pointcut("@annotation(com.hqs.dblock.annotation.RetryOnFailure)") //self-defined pointcount for RetryOnFailure
public void retryOnFailure(){}

@Around("retryOnFailure()") //around can be execute before and after the point
public Object doConcurrentOperation(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
int attempts = 0;

do {
attempts++;
try {
pjp.proceed();
} catch (Exception e) {
if(e instanceof ObjectOptimisticLockingFailureException ||
e instanceof StaleObjectStateException) {
log.info("retrying....times:{}", attempts);
if(attempts > MAX_RETRY_TIMES) {
log.info("retry excceed the max times..");
throw e;
}
}

}
} while (attempts < MAX_RETRY_TIMES);
return null;
}
}
大致思路是这样了。
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原文地址：https://www.cnblogs.com/java-stack/p/11952343.html

解决并发问题，数据库常用的两把锁！

数据锁分为乐观锁和悲观锁

项目的结构如下：

实现乐观锁的方式有两种：

实现悲观锁的时候也有两种方式：