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 。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
JavaJDBC工具类;
package com.my.db.test;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
public class DB {
private static final String URL="jdbc:mysql://localhost:3306/db";//数据库地址
private static final String DRIVER="com.mysql.jdbc.Driver";//jdbc连接MySQL驱动
private static final String USERNAME="root";//数据库用户名
private static final String PASSWORD="root";//数据库密码
Connection connection=null;
PreparedStatement ps=null;
ResultSet rs=null;
static {
try {
Class.forName(DRIVER);//加载驱动
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public PreparedStatement getmysQlConne(String sql) {
try {
connection=DriverManager.getConnection(URL,USERNAME,PASSWORD);//建立数据库连接
connection.setAutoCommit(true);//设置为手动提交事务
ps=connection.prepareStatement(sql);
} catch (SQLException e) {
try {
connection.rollback();//发生异常,事务回滚
} catch (SQLException e1) {
}
}
return ps;
}
//update操作
public int update(String price,String version,int id) throws SQLException {
PreparedStatement pss=getmysQlConne("update version_tb set price='"+price+"',version='"+version+"' where id="+id+"");
if(pss.executeUpdate()>0) {
return 1;//大于0,成功
}else {
return 0;//小于等于0:,失败
}
}
//select操作
public Version selecte(int id) {
Version versions=null;
try {
rs=getmysQlConne("select * from version_tb v where v.id="+id+"").executeQuery();
while(rs.next()) {//判断是否有数据返回
versions=new Version();//数据实体封装
versions.setId(Integer.parseInt(rs.getString("id")));
versions.setPrice(rs.getString("price"));
versions.setVersion(rs.getString("version"));
}
} catch (SQLException e) {
}
return versions;
}
//关闭数据库连接
public void closeConne() {
if(null!=rs) {
try {
rs.close();
} catch (SQLException e) {
}
}
if(null!=ps) {
try {
ps.close();
} catch (SQLException e) {
}
}
if(null!=connection) {
try {
connection.close();
} catch (SQLException e) {
}
}
}
}
Version实体类:
package com.my.db.test;
import java.io.Serializable;
public class Version implements Serializable{
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
private Integer id;
private String price;
private String version;
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(String price) {
this.price = price;
}
public String getVersion() {
return version;
}
public void setVersion(String version) {
this.version = version;
}
@Override
public String toString() {
return "Version [id=" + id + ", price=" + price + ", version=" + version + "]";
}
}
DBTest测试类:
package com.my.db.test;
public class DBTest {
/**
* 使用乐观锁模拟两个事物同时对数据库进行修改的操作
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//模拟事务A--》修改成功--时间time模拟支付时间
new Thread() {
public void run() {
try {
actionmysQl(1,2000);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
//模拟事务B-->修改失败--时间time模拟支付时间
new Thread() {
public void run() {
try {
actionmysQl(1,4000);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
//模拟支付扣款,更新操作
public static void actionmysQl(int id,Integer time) throws Exception {
DB db=new DB();
//查询用户信息,
Version version=db.selecte(id);
//用户总金额
Integer price=Integer.parseInt(version.getPrice());
//获取数据版本号
Integer version_no=Integer.parseInt(version.getVersion());
Thread.sleep(time);//模拟用户支付时间
//版本号加一
version_no++;
Integer version_db=Integer.parseInt(db.selecte(id).getVersion());
if(version_no>version_db) {//查询数据库版本号,比较要更新版本与数据库version号
//如果当前更新版本大于数据库版本,则更新,否则不进行更新
db.update(String.valueOf(price-100), String.valueOf(version_no), id);
db.closeConne();//关闭连接
db=null;
}else {
System.out.println("更新失败,version_no:"+version_no+":not >"+version_db);
db.closeConne();//关闭连接
db=null;
}
}
}
运行结果:
更新失败,version_no:2:not >2
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)