mysql悲觀鎖以樂觀鎖

概念

悲觀鎖與樂觀鎖是兩種常見的資源併發鎖設計思路，也是併發程式設計中一個非常基礎的概念。

悲觀鎖（Pessimistic Lock）

悲觀鎖的特點是先獲取鎖，再進行業務操作，即“悲觀”的認為獲取鎖是非常有可能失敗的，因此要先確保獲取鎖成功再進行業務操作。通常所說的“一鎖二查三更新”即指的是使用悲觀鎖。通常來講在資料庫上的悲觀鎖需要資料庫本身提供支援，即通過常用的select … for update操作來實現悲觀鎖。當資料庫執行select for update時會獲取被select中的資料行的行鎖，因此其他併發執行的select for update如果試圖選中同一行則會發生排斥（需要等待行鎖被釋放），因此達到鎖的效果。select for update獲取的行鎖會在當前事務結束時自動釋放，因此必須在事務中使用。

這裡需要注意的一點是不同的資料庫對select for update的實現和支援都是有所區別的，例如Oracle支援select for update no wait，表示如果拿不到鎖立刻報錯，而不是等待，MySQL就沒有no wait這個選項。另外mysql還有個問題是select for update語句執行中所有掃描過的行都會被鎖上，這一點很容易造成問題。因此如果在mysql中用悲觀鎖務必要確定走了索引，而不是全表掃描。

樂觀鎖（Optimistic Lock）

樂觀鎖的特點先進行業務操作，不到萬不得已不去拿鎖。即“樂觀”的認為拿鎖多半是會成功的，因此在進行完業務操作需要實際更新資料的最後一步再去拿一下鎖就好。

樂觀鎖在資料庫上的實現完全是邏輯的，不需要資料庫提供特殊的支援。一般的做法是在需要鎖的資料上增加一個版本號，或者時間戳。

1. SELECT data AS old_data, version AS old_version FROM …;
2. 根據獲取的資料進行業務操作，得到new_data和new_version
3. UPDATE SET data = new_data, version = new_version WHERE version = old_version
if (updated row > 0) {
    // 樂觀鎖獲取成功，操作完成
} else {
    // 樂觀鎖獲取失敗，回滾並重試
}

樂觀鎖是否在事務中其實都是無所謂的，其底層機制是這樣：在資料庫內部update同一行的時候是不允許併發的，即資料庫每次執行一條update語句時會獲取被update行的寫鎖，直到這一行被成功更新後才釋放。因此在業務操作進行前獲取需要鎖的資料的當前版本號，然後實際更新資料時再次對比版本號確認與之前獲取的相同，並更新版本號，即可確認這之間沒有發生併發的修改。如果更新失敗即可認為老版本的資料已經被併發修改掉而不存在了，此時認為獲取鎖失敗，需要回滾整個業務操作並可根據需要重試整個過程。

總結

樂觀鎖在不發生取鎖失敗的情況下開銷比悲觀鎖小，但是一旦發生失敗回滾開銷則比較大，因此適合用在取鎖失敗概率比較小的場景，可以提升系統併發效能。

樂觀鎖還適用於一些比較特殊的場景，例如在業務操作過程中無法和資料庫保持連線等悲觀鎖無法適用的地方。

優缺點：

樂觀鎖：

樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖機制採取了更加寬鬆的加鎖機制。悲觀鎖大多數情況下依靠資料庫的鎖機制實現，以保證操作最大程度的獨佔性。但隨之而來的就是資料庫效能的大量開銷，特別是對長事務而言，這樣的開銷往往無法承受。而樂觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。樂觀鎖，大多是基於資料版本（ Version ）記錄機制實現。何謂資料版本？即為資料增加一個版本標識，在基於資料庫表的版本解決方案中，一般是通過為資料庫表增加一個 “version” 欄位來實現。讀取出資料時，將此版本號一同讀出，之後更新時，對此版本號加一。更新資料時將讀出的版本號作為一個條件，如果資料庫表中版本號與此版本號相同則能更新成功，否則更新失敗。

例如一個金融系統，當某個操作員讀取使用者的資料，並在讀出的使用者資料的基礎上進行修改時（如更改使用者帳戶餘額），如果採用悲觀鎖機制，也就意味著整個操作過 程中（從操作員讀出資料、開始修改直至提交修改結果的全過程，甚至還包括操作 員中途去煮咖啡的時間），資料庫記錄始終處於加鎖狀態，可以想見，如果面對幾百上千個併發，這樣的情況將導致怎樣的後果。

樂觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。樂觀鎖，大多是基於資料版本 （ Version ）記錄機制實現。何謂資料版本？即為資料增加一個版本標識，在基於資料庫表的版本解決方案中，一般是通過為資料庫表增加一個 “version” 欄位來實現（也可以採用另一種方式，同樣是在需要樂觀鎖控制的table中增加一個欄位，名稱無所謂，欄位型別使用時間戳timestamp, 和上面的version類似，也是在更新的時候檢查當前資料庫中資料的時間戳和自己更新前取到的時間戳進行對比，如果一致則OK，否則就是版本衝突）。

優點：

從上面的例子可以看出，樂觀鎖機制避免了長事務中的資料庫加鎖開銷，大大提升了大併發量下的系統整體效能表現。

缺點：

樂觀鎖機制往往基於系統中的資料儲存邏輯，因此也具備一定的侷限性，如在上例中，由於樂觀鎖機制是在我們的系統中實現，來自外部系統的更新操作不受我們系統的控制，因此可能會造成髒資料被更新到資料庫中。在系統設計階段，應該充分考慮到這些情況出現的可能性，並進行相應調整（如將樂觀鎖策略在資料庫儲存過程中實現，對外只開放基於此儲存過程的資料更新途徑，而不是將資料庫表直接對外公開）。

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