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mysql 乐观锁_使用Mysql乐观锁解决并发问题

發布時間：2023/12/15 数据库 29 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 mysql 乐观锁_使用Mysql乐观锁解决并发问题小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

使用mysql樂觀鎖解決并發問題

案例說明

銀行兩操作員同時操作同一賬戶。比如A、B操作員同時讀取一余額為1000元的賬戶，A操作員為該賬戶增加100元，B操作員同時為該賬戶扣除50元，A先提交，B后提交。最后實際賬戶余額為1000-50=950元，但本該為1000+100-50=1050。這就是典型的并發問題。

樂觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。樂觀鎖，大多是基于數據版本(Version)記錄機制實現。何謂數據版本？即為數據增加一個版本標識，在基于數據庫表的版本解決方案中，一般是通過為數據庫表增加一個 “version” 字段來實現。

讀取出數據時，將此版本號一同讀出，之后更新時，對此版本號加一。此時，將提交數據的版本數據與數據庫表對應記錄的當前版本信息進行比對，如果提交的數據版本號大于數據庫表當前版本號，則予以更新，否則認為是過期數據。

對于上面修改用戶帳戶信息的例子而言，假設數據庫中帳戶信息表中有一個version字段，當前值為1；而當前帳戶余額字段(balance)為1000元。假設操作員A先更新完，操作員B后更新。

a、操作員A此時將其讀出(version=1)，并從其帳戶余額中增加100(1000+100=1100)。
b、在操作員A操作的過程中，操作員B也讀入此用戶信息(version=1)，并從其帳戶余額中扣除50(1000-50=950)。
c、操作員A完成了修改工作，將數據版本號加一(version=2)，連同帳戶增加后余額(balance=1100)，提交至數據庫更新，此時由于提交數據版本大于數據庫記錄當前版本，數據被更新，數據庫記錄version更新為2。
d、操作員B完成了操作，也將版本號加一(version=2)試圖向數據庫提交數據(balance=950)，但此時比對數據庫記錄版本時發現，操作員B提交的數據版本號為2，數據庫記錄當前版本也為2，不滿足 “提交版本必須大于記錄當前版本才能執行更新 “的樂觀鎖策略，因此，操作員B的提交被駁回。

這樣，就避免了操作員B用基于version=1的舊數據修改的結果覆蓋操作員A的操作結果的可能。

樂觀鎖介紹

樂觀鎖( Optimistic Locking ) 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖假設認為數據一般情況下不會造成沖突，所以在數據進行提交更新的時候，才會正式對數據的沖突與否進行檢測，如果發現沖突了，則讓返回用戶錯誤的信息，讓用戶決定如何去做。那么我們如何實現樂觀鎖呢，一般來說有以下2種方式：

1、使用版本號實現樂觀鎖

版本號的實現方式有兩種，一個是數據版本機制，一個是時間戳機制。具體如下。

a.使用數據版本(Version)記錄機制實現，這是樂觀鎖最常用的一種實現方式。何謂數據版本？即為數據增加一個版本標識，一般是通過為數據庫表增加一個數字類型的 “version” 字段來實現。當讀取數據時，將version字段的值一同讀出，數據每更新一次，對此version值加一。當我們提交更新的時候，判斷數據庫表對應記錄的當前版本信息與第一次取出來的version值進行比對，如果數據庫表當前版本號與第一次取出來的version值相等，則予以更新，否則認為是過期數據。用下面的一張圖來說明：

如上圖所示，如果更新操作順序執行，則數據的版本(version)依次遞增，不會產生沖突。但是如果發生有不同的業務操作對同一版本的數據進行修改，那么，先提交的操作(圖中B)會把數據version更新為2，當A在B之后提交更新時發現數據的version已經被修改了，那么A的更新操作會失敗。

b.時間戳機制，同樣是在需要樂觀鎖控制的table中增加一個字段，名稱無所謂，字段類型使用時間戳(timestamp), 和上面的version類似，也是在更新提交的時候檢查當前數據庫中數據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，否則就是版本沖突。

2、使用條件限制實現樂觀鎖

這個適用于只更新是做數據安全校驗，適合庫存模型，扣份額和回滾份額，性能更高。這種模式也是目前我用來鎖產品庫存的方法，十分方便實用。

使用版本號實現樂觀鎖

還是拿之前的實例來舉：商品goods表中有一個字段status，status為1代表商品未被下單，status為2代表商品已經被下單，那么我們對某個商品下單時必須確保該商品status為1。假設商品的id為1。

下單操作包括3步驟：

查詢出商品信息

select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}

根據商品信息生成訂單

修改商品status為2

update t_goods set status=2,version=version+1 where id=#{id} and version=#{version};

那么為了使用樂觀鎖，我們首先修改t_goods表，增加一個version字段，數據默認version值為1。

t_goods表初始數據如下：

mysql>?select?*?from?t_goods;??
+----+--------+------+---------+??
|?id?|?status?|?name?|?version?|??
+----+--------+------+---------+??
|??1?|??????1?|?道具?|???????1?|??
|??2?|??????2?|?裝備?|???????2?|??
+----+--------+------+---------+??
2?rows?in?set??
??
mysql>

對于樂觀鎖的實現，我使用MyBatis來進行實踐，具體如下：

Goods實體類：

/**?
?*?ClassName:?Goods?
?
?*?Function:?商品實體.?
?
?*?date:?2013-5-8?上午09:16:19?
?
?*?@author?chenzhou1025@126.com?
?*/??
public?class?Goods?implements?Serializable?{??
??
????/**?
?????*?serialVersionUID:序列化ID.?
?????*/??
????private?static?final?long?serialVersionUID?=?6803791908148880587L;??
??????
????/**?
?????*?id:主鍵id.?
?????*/??
????private?int?id;??
??????
????/**?
?????* status:商品狀態：1未下單、2已下單.
?????*/??
????private?int?status;??
??????
????/**?
?????*?name:商品名稱.?
?????*/??
????private?String?name;??
??????
????/**?
?????*?version:商品數據版本號.?
?????*/??
????private?int?version;??
??????
????@Override??
????public?String?toString(){??
????????return?"good?id:"+id+",goods?status:"+status+",goods?name:"+name+",goods?version:"+version;??
????}??
??
????//setter?and?getter??
??
}

GoodsDao

/**?
?*?updateGoodsUseCAS:使用CAS(Compare?and?set)更新商品信息.?
?
?*?
?*?@author?chenzhou1025@126.com?
?*?@param?goods?商品對象?
?*?@return?影響的行數?
?*/??
int?updateGoodsUseCAS(Goods?goods);

mapper.xml

"updateGoodsUseCAS"?parameterType="Goods">??
????????????update?t_goods?set?status=#{status},name=#{name},version=version+1?where?id=#{id}?and?version=#{version}?
????]]>??

GoodsDaoTest測試類

@Test??
public?void?goodsDaoTest(){??
????int?goodsId?=?1;??
????//根據相同的id查詢出商品信息，賦給2個對象??
????Goods?goods1?=?this.goodsDao.getGoodsById(goodsId);??
????Goods?goods2?=?this.goodsDao.getGoodsById(goodsId);??
??????
????//打印當前商品信息??
????System.out.println(goods1);??
????System.out.println(goods2);??
??????
????//更新商品信息1??
????goods1.setStatus(2);//修改status為2??
????int?updateResult1?=?this.goodsDao.updateGoodsUseCAS(goods1);??
????System.out.println("修改商品信息1"+(updateResult1==1?"成功":"失敗"));??
??????
????//更新商品信息2??
????goods2.setStatus(2);//修改status為2??
????int?updateResult2?=?this.goodsDao.updateGoodsUseCAS(goods2);??
????System.out.println("修改商品信息2"+(updateResult2==1?"成功":"失敗"));??
}

輸出結果：

good?id:1,goods?status:1,goods?name:道具,goods?version:1??
good?id:1,goods?status:1,goods?name:道具,goods?version:1??
修改商品信息1成功??
修改商品信息2失敗

說明：在GoodsDaoTest測試方法中，我們同時查出同一個版本的數據，賦給不同的goods對象，然后先修改good1對象然后執行更新操作，執行成功。然后我們修改goods2，執行更新操作時提示操作失敗。此時t_goods表中數據如下：

mysql>?select?*?from?t_goods;??
+----+--------+------+---------+??
|?id?|?status?|?name?|?version?|??
+----+--------+------+---------+??
|??1?|??????2?|?道具?|???????2?|??
|??2?|??????2?|?裝備?|???????2?|??
+----+--------+------+---------+??
2?rows?in?set??
??
mysql>

我們可以看到 id為1的數據version已經在第一次更新時修改為2了。所以我們更新good2時update where條件已經不匹配了，所以更新不會成功，具體sql如下：

update?t_goods???
set?status=2,version=version+1??
where?id=#{id}?and?version=#{version};

這樣我們就用版本號實現了樂觀鎖。

其實這種版本號的方法并不是適用于所有的樂觀鎖場景。舉個例子，當電商搶購活動時，大量并發進入，如果僅僅使用版本號或者時間戳，就會出現大量的用戶查詢出庫存存在，但是卻在扣減庫存時失敗了，而這個時候庫存是確實存在的。想象一下，版本號每次只會有一個用戶扣減成功，不可避免的人為造成失敗。這種時候就需要我們的第二種場景的樂觀鎖方法。

使用條件限制實現樂觀鎖

同樣以上述案例為例。將表結構修改如下：

mysql>?select?*?from?t_goods;??
+----+--------+------+---------+??
|?id?|?status?|?name?|????num??|??
+----+--------+------+---------+??
|??1?|??????1?|?道具?|??????10?|??
|??2?|??????2?|?裝備?|??????10?|??
+----+--------+------+---------+??
rows?in?set??
??
mysql>

status表示產品狀態：1、在售。2、暫停出售。num表示產品庫存

更新庫存操作如下：

UPDATE?t_goods
SET?num?=?num?-?#{buyNum}?
WHERE
????id?=?#{id}?
AND?num?-?#{buyNum}?>=?0?
AND?STATUS?=?1

說明：num-#{buyNum}>=0 ，這個情景適合不用版本號，只更新是做數據安全校驗，適合庫存模型，扣份額和回滾份額，性能更高。這種模式也是目前我用來鎖產品庫存的方法，十分方便實用。

「注意：樂觀鎖的更新操作，最好用主鍵或者唯一索引來更新,這樣是行鎖，否則更新時會鎖表。」

以上就是我對MySQL樂觀鎖的總結和實踐，寫得比較淺顯，有不對的地方歡迎拍磚。