浅析乐观锁与悲观锁

悲观锁

当我们要对数据库中的一条数据进行修改的时候，为了避免同时被其他人修改，最好的办法就是直接对该数据进行加锁以防止并发。这种借助数据库锁机制在修改数据之前锁定，再修改的方式被称为悲观并发控制（PCC）。

之所以叫做悲观锁，是因为抱有悲观的态度去修改数据的并发控制方式，认为数据并发修改的概率比较大，所以需要在修改之前先加锁。

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。

 

在效率上，处理加锁的机制会让数据库产生额外的开销，还会有死锁的可能性。降低并行性，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据。

悲观锁的实现方式：悲观锁的实现，依靠数据库提供的锁机制。在数据库中，悲观锁的流程如下：

• 在对数据修改前，尝试增加排他锁。
• 加锁失败，意味着数据正在被修改，进行等待或者抛出异常。
• 加锁成功，对数据进行修改，提交事务，锁释放。
• 如果我们加锁成功，有其他线程对该数据进操作或者加排他锁的操作，只能等待或者抛出异常。

 

乐观锁

乐观锁是相对悲观锁而言的，乐观锁假设数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测。

相对于悲观锁，在数据库进行处理的时候，乐观锁不会使用数据库提供的锁机制，一般是增加 version 参数，记录数据版本

 

乐观并发控制相信事务之间的数据竞争概率非常小，因此尽可能直接操作，提交的时候才去锁定，不会产生任何锁和死锁。

 

上手试一试

基于 MySQL InnoDB 引擎

 

使用悲观锁

begin;
select quantity from products where id = 1 for update;
update products set quanntity = 2 where id = 1;
commit;

以上，对 id 为 1 的产品进行修改，先通过 for update 的方式进行加锁，然后再修改。典型的悲观锁策略。

如果修改库存的逻辑发生并发，同一时间只有一个线程可以开启事务并获得 id = 1 的锁，其他事务必须等本次提交之后才能执行，这样可以保证数据不被其他事务修改。

使用排他锁会把数据锁住，不过需要注意一些基本的锁级别，MySQL InnoDB 默认行级锁。行级锁是基于索引的，如果一条 SQL 语句用不到索引是不会使用行级锁，会使用表级锁把整张表锁住。

 

使用乐观锁

select quantity from products where id = 1
update products set quantity = 2 where id = 1 and quantity = 3

先查询库存表当前库存数，然后更新的时候判断数据表对应数据的 quantity 与第一次取出来的是否一致，一致则更新，否则认为是过期数据。

这样实现有一个问题，线程 1 从数据库取出 quantity 为 3，线程 2 也取出同一条数据的 quantity，进行操作，变成了 2，然后又进行某些操作 变成了 3，此时线程 1 进行更新操作成功。但是这个过程有问题。

引入 version 参数，乐观锁每次在执行数据修改的操作，都会带上版本号，一旦版本号和数据的版本号一致就可以执行修改操作并对 version 执行 +1 操作，否则就执行失败。

这样实现也有一个问题，如果真的有高并发的时候，就只有一个线程可以修改成功，就会存在大量的失败。

如果你的应用存在超高并发，这样解决也不好，因为会总让用户感知到失败。

尝试减小乐观锁力度，最大程度提高吞吐。

update products set quantity = quantity - 1 where id = 1 and quantity - 1 > 0

使用这条 SQL 语句，在执行过程中，会在一次原子操作中查询一遍 quantity 的值，并且减去 1。

 

简述区别

1. 乐观锁不是真的加锁，效率高，但是要控制好锁的力度。
2. 悲观锁依赖数据库锁，效率低。

 

总结

无论是悲观锁还是乐观锁，都是人们定义出来的概念，可以认为是一种思想。

大家要记住锁机制一定要在事务中才能生效哦。

以上是我对乐观锁与悲观锁一点基础实践，希望能和大家再深入了解了解。