樂觀鎖與悲觀鎖 文章轉自網上好像是玉米田的，忘記了
鎖（ locking ） 業務邏輯的實現過程中，往往需要保證數據訪問的排他性。如在金融系統的日終結算 處理中，我們希望針對某個 cut-off 時間點的數據進行處理，而不希望在結算進行過程中 （可能是幾秒種，也可能是幾個小時），數據再發生變化。此時，我們就需要通過一些機 制來保證這些數據在某個操作過程中不會被外界修改，這樣的機制，在這裡，也就是所謂 的 “ 鎖 ” ，即給我們選定的目標數據上鎖，使其無法被其他程序修改。 Hibernate 支持兩種鎖機制：即通常所說的 “ 悲觀鎖（ Pessimistic Locking ） ” 和 “ 樂觀鎖（ Optimistic Locking ） ” 。 悲觀鎖（ Pessimistic Locking ） 悲觀鎖，正如其名，它指的是對數據被外界（包括本系統當前的其他事務，以及來自 外部系統的事務處理）修改持保守態度，因此，在整個數據處理過程中，將數據處於鎖定 狀態。悲觀鎖的實現，往往依靠數據庫提供的鎖機制（也只有數據庫層提供的鎖機制才能 真正保證數據訪問的排他性，否則，即使在本系統中實現了加鎖機制，也無法保證外部系 統不會修改數據）。 一個典型的倚賴數據庫的悲觀鎖調用： select * from account where name=”Erica” for update 這條 sql 語句鎖定了 account 表中所有符合檢索條件（ name=”Erica” ）的記錄。 本次事務提交之前（事務提交時會釋放事務過程中的鎖），外界無法修改這些記錄。 Hibernate 的悲觀鎖，也是基於數據庫的鎖機制實現。 下面的代碼實現了對查詢記錄的加鎖：
String hqlStr = "from TUser as user where user.name='Erica'"; Query query = session.createQuery(hqlStr); query.setLockMode("user",LockMode.UPGRADE); // 加鎖 List userList = query.list();// 執行查詢，獲取數據 query.setLockMode 對查詢語句中，特定別名所對應的記錄進行加鎖（我們為 TUser 類指定了一個別名 “user” ），這裡也就是對返回的所有 user 記錄進行加鎖。 觀察運行期 Hibernate 生成的 SQL 語句： select tuser0_.id as id, tuser0_.name as name, tuser0_.group_id as group_id, tuser0_.user_type as user_type, tuser0_.sex as sex from t_user tuser0_ where (tuser0_.name='Erica' ) for update 這裡 Hibernate 通過使用數據庫的 for update 子句實現了悲觀鎖機制。 Hibernate 的加鎖模式有： Ø LockMode.NONE ： 無鎖機制。 Ø LockMode.WRITE ： Hibernate 在 Insert 和 Update 記錄的時候會自動 獲取。 Ø LockMode.READ ： Hibernate 在讀取記錄的時候會自動獲取。 以上這三種鎖機制一般由 Hibernate 內部使用，如 Hibernate 為了保證 Update 過程中對象不會被外界修改，會在 save 方法實現中自動為目標對象加上 WRITE 鎖。 Ø LockMode.UPGRADE ：利用數據庫的 for update 子句加鎖。 Ø LockMode. UPGRADE_NOWAIT ： Oracle 的特定實現，利用 Oracle 的 for update nowait 子句實現加鎖。 上面這兩種鎖機制是我們在應用層較為常用的，加鎖一般通過以下方法實現： Criteria.setLockMode Query.setLockMode Session.lock 注意，只有在查詢開始之前（也就是 Hiberate 生成 SQL 之前）設定加鎖，才會 真正通過數據庫的鎖機制進行加鎖處理，否則，數據已經通過不包含 for update 子句的 Select SQL 加載進來，所謂數據庫加鎖也就無從談起。 樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖機制采取了更加寬松的加鎖機制。悲觀鎖大多數情況下依 靠數據庫的鎖機制實現，以保證操作最大程度的獨占性。但隨之而來的就是數據庫 性能的大量開銷，特別是對長事務而言，這樣的開銷往往無法承受。 如一個金融系統，當某個操作員讀取用戶的數據，並在讀出的用戶數據的基礎上進 行修改時（如更改用戶帳戶余額），如果采用悲觀鎖機制，也就意味著整個操作過 程中（從操作員讀出數據、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），數據庫記錄始終處於加鎖狀態，可以想見，如果面對幾
百上千個並發，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，在基於 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，之後更新時，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 版本號大於數據庫表當前版本號，則予以更新，否則認為是過期數據。 對於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 $100 。 1 操作員 A 此時將其讀出（ version=1 ），並從其帳戶余額中扣除 $50 （ $100-$50 ）。 2 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 ），並 從其帳戶余額中扣除 $20 （ $100-$20 ）。 3 操作員 A 完成了修改工作，將數據版本號加一（ version=2 ），連同帳戶扣 除後余額（ balance=$50 ），提交至數據庫更新，此時由於提交數據版本大 於數據庫記錄當前版本，數據被更新，數據庫記錄 version 更新為 2 。 4 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=$80 ），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 “ 提交版本必須大於記 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 用基於 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。 從上面的例子可以看出，樂觀鎖機制避免了長事務中的數據庫加鎖開銷（操作員 A 和操作員 B 操作過程中，都沒有對數據庫數據加鎖），大大提升了大並發量下的系 統整體性能表現。 需要注意的是，樂觀鎖機制往往基於系統中的數據存儲邏輯，因此也具備一定的局 限性，如在上例中，由於樂觀鎖機制是在我們的系統中實現，來自外部系統的用戶 余額更新操作不受我們系統的控制，因此可能會造成髒數據被更新到數據庫中。在 系統設計階段，我們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 將樂觀鎖策略在數據庫存儲過程中實現，對外只開放基於此存儲過程的數據更新途 徑，而不是將數據庫表直接對外公開）。 Hibernate 在其數據訪問引擎中內置了樂觀鎖實現。如果不用考慮外部系統對數 據庫的更新操作，利用 Hibernate 提供的透明化樂觀鎖實現，將大大提升我們的 生產力。 Hibernate 中可以通過 class 描述符的 optimistic-lock 屬性結合 version 描述符指定。 現在，我們為之前示例中的 TUser 加上樂觀鎖機制。
1 ． 首先為 TUser 的 class 描述符添加 optimistic-lock 屬性： <hibernate-mapping> <class name="org.hibernate.sample.TUser" table="t_user" dynamic-update="true" dynamic-insert="true" optimistic-lock="version" > …… </class> </hibernate-mapping> optimistic-lock 屬性有如下可選取值： Ø none 無樂觀鎖 Ø version 通過版本機制實現樂觀鎖 Ø dirty 通過檢查發生變動過的屬性實現樂觀鎖 Ø all 通過檢查所有屬性實現樂觀鎖 其中通過 version 實現的樂觀鎖機制是 Hibernate 官方推薦的樂觀鎖實現，同時也 是 Hibernate 中，目前唯一在數據對象脫離 Session 發生修改的情況下依然有效的鎖機 制。因此，一般情況下，我們都選擇 version 方式作為 Hibernate 樂觀鎖實現機制。 2 ． 添加一個 Version 屬性描述符 <hibernate-mapping> <class name="org.hibernate.sample.TUser" table="t_user" dynamic-update="true" dynamic-insert="true" optimistic-lock="version" > <id name="id" column="id" type="java.lang.Integer" > <generator class="native">
</generator> </id> <version column="version" name="version" type="java.lang.Integer" /> …… </class> </hibernate-mapping> 注意 version 節點必須出現在 ID 節點之後。 這裡我們聲明了一個 version 屬性，用於存放用戶的版本信息，保存在 TUser 表的 version 字段中。 此時如果我們嘗試編寫一段代碼，更新 TUser 表中記錄數據，如： Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class); criteria.add(Expression.eq("name","Erica")); List userList = criteria.list(); TUser user =(TUser)userList.get(0); Transaction tx = session.beginTransaction(); user.setUserType(1); // 更新 UserType 字段 tx.commit(); 每次對 TUser 進行更新的時候，我們可以發現，數據庫中的 version 都在遞增。 而如果我們嘗試在 tx.commit 之前，啟動另外一個 Session ，對名為 Erica 的用 戶進行操作，以模擬並發更新時的情形： Session session= getSession(); Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class); criteria.add(Expression.eq("name","Erica")); Session session2 = getSession(); Criteria criteria2 = session2.createCriteria(TUser.class); criteria2.add(Expression.eq("name","Erica")); List userList = criteria.list(); List userList2 = criteria2.list();TUser user =(TUser)userList.get(0); TUser user2 =(TUser)userList2.get(0); Transaction tx = session.beginTransaction(); Transaction tx2 = session2.beginTransaction(); user2.setUserType(99); tx2.commit(); user.setUserType(1); tx.commit(); 執行以上代碼，代碼將在 tx.commit() 處拋出 StaleObjectStateException 異 常，並指出版本檢查失敗，當前事務正在試圖提交一個過期數據。通過捕捉這個異常，我 們就可以在樂觀鎖校驗失敗時進行相應處理
