一分鐘教你知道樂觀鎖和悲觀鎖的區(qū)別

悲觀鎖(Pessimistic Lock), 顧名思義，就是很悲觀，每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認(rèn)為別人會修改，所以每次在拿數(shù)據(jù)的時候都會上鎖，這樣別人想拿這個數(shù)據(jù)就會block直到它拿到鎖。傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫里邊就用到了很多這種鎖機(jī)制，比如行鎖，表鎖等，讀鎖，寫鎖等，都是在做操作之前先上鎖。

樂觀鎖(Optimistic Lock), 顧名思義，就是很樂觀，每次去拿數(shù)據(jù)的時候都認(rèn)為別人不會修改，所以不會上鎖，但是在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個數(shù)據(jù)，可以使用版本號等機(jī)制。樂觀鎖適用于多讀的應(yīng)用類型，這樣可以提高吞吐量，像數(shù)據(jù)庫如果提供類似于write_condition機(jī)制的其實都是提供的樂觀鎖。

兩種鎖各有優(yōu)缺點，不可認(rèn)為一種好于另一種，像樂觀鎖適用于寫比較少的情況下，即沖突真的很少發(fā)生的時候，這樣可以省去了鎖的開銷，加大了系統(tǒng)的整個吞吐量。但如果經(jīng)常產(chǎn)生沖突，上層應(yīng)用會不斷的進(jìn)行retry，這樣反倒是降低了性能，所以這種情況下用悲觀鎖就比較合適。

深入

在數(shù)據(jù)庫的鎖機(jī)制中介紹過，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）中的并發(fā)控制的任務(wù)是確保在多個事務(wù)同時存取數(shù)據(jù)庫中同一數(shù)據(jù)時不破壞事務(wù)的隔離性和統(tǒng)一性以及數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一性。

樂觀并發(fā)控制(樂觀鎖)和悲觀并發(fā)控制（悲觀鎖）是并發(fā)控制主要采用的技術(shù)手段。

無論是悲觀鎖還是樂觀鎖，都是人們定義出來的概念，可以認(rèn)為是一種思想。其實不僅僅是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中有樂觀鎖和悲觀鎖的概念，像memcache、hibernate、tair等都有類似的概念。

針對于不同的業(yè)務(wù)場景，應(yīng)該選用不同的并發(fā)控制方式。所以，不要把樂觀并發(fā)控制和悲觀并發(fā)控制狹義的理解為DBMS中的概念，更不要把他們和數(shù)據(jù)中提供的鎖機(jī)制（行鎖、表鎖、排他鎖、共享鎖）混為一談。其實，在DBMS中，悲觀鎖正是利用數(shù)據(jù)庫本身提供的鎖機(jī)制來實現(xiàn)的。

下面來分別學(xué)習(xí)一下悲觀鎖和樂觀鎖。

悲觀鎖

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)里，悲觀并發(fā)控制（又名“悲觀鎖”，Pessimistic Concurrency Control，縮寫“PCC”）是一種并發(fā)控制的方法。它可以阻止一個事務(wù)以影響其他用戶的方式來修改數(shù)據(jù)。如果一個事務(wù)執(zhí)行的操作都某行數(shù)據(jù)應(yīng)用了鎖，那只有當(dāng)這個事務(wù)把鎖釋放，其他事務(wù)才能夠執(zhí)行與該鎖沖突的操作。悲觀并發(fā)控制主要用于數(shù)據(jù)爭用激烈的環(huán)境，以及發(fā)生并發(fā)沖突時使用鎖保護(hù)數(shù)據(jù)的成本要低于回滾事務(wù)的成本的環(huán)境中。

悲觀鎖，正如其名，它指的是對數(shù)據(jù)被外界（包括本系統(tǒng)當(dāng)前的其他事務(wù)，以及來自外部系統(tǒng)的事務(wù)處理）修改持保守態(tài)度(悲觀)，因此，在整個數(shù)據(jù)處理過程中，將數(shù)據(jù)處于鎖定狀態(tài)。 悲觀鎖的實現(xiàn)，往往依靠數(shù)據(jù)庫提供的鎖機(jī)制 （也只有數(shù)據(jù)庫層提供的鎖機(jī)制才能真正保證數(shù)據(jù)訪問的排他性，否則，即使在本系統(tǒng)中實現(xiàn)了加鎖機(jī)制，也無法保證外部系統(tǒng)不會修改數(shù)據(jù)）

在數(shù)據(jù)庫中，悲觀鎖的流程如下：

在對任意記錄進(jìn)行修改前，先嘗試為該記錄加上排他鎖（exclusive locking）。

如果加鎖失敗，說明該記錄正在被修改，那么當(dāng)前查詢可能要等待或者拋出異常。 具體響應(yīng)方式由開發(fā)者根據(jù)實際需要決定。

如果成功加鎖，那么就可以對記錄做修改，事務(wù)完成后就會解鎖了。

其間如果有其他對該記錄做修改或加排他鎖的操作，都會等待我們解鎖或直接拋出異常。

MySQL InnoDB中使用悲觀鎖

要使用悲觀鎖，我們必須關(guān)閉MySQL數(shù)據(jù)庫的自動提交屬性，因為MySQL默認(rèn)使用autocommit模式，也就是說，當(dāng)你執(zhí)行一個更新操作后，MySQL會立刻將結(jié)果進(jìn)行提交。 set autocommit=0;

~

//0.開始事務(wù)

begin;/begin work;/start transaction; (三者選一就可以)

//1.查詢出商品信息

select status from t_goods where id=1 for update;

//2.根據(jù)商品信息生成訂單

insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);

//3.修改商品status為2

update t_goods set status=2;

//4.提交事務(wù)

commit;/commit work;

~

上面的查詢語句中，我們使用了 select…for update 的方式，這樣就通過開啟排他鎖的方式實現(xiàn)了悲觀鎖。此時在t_goods表中，id為1的 那條數(shù)據(jù)就被我們鎖定了，其它的事務(wù)必須等本次事務(wù)提交之后才能執(zhí)行。這樣我們可以保證當(dāng)前的數(shù)據(jù)不會被其它事務(wù)修改。

上面我們提到，使用 select…for update 會把數(shù)據(jù)給鎖住，不過我們需要注意一些鎖的級別，MySQL InnoDB默認(rèn)行級鎖。行級鎖都是基于索引的，如果一條SQL語句用不到索引是不會使用行級鎖的，會使用表級鎖把整張表鎖住，這點需要注意。

優(yōu)點與不足

悲觀并發(fā)控制實際上是“先取鎖再訪問”的保守策略，為數(shù)據(jù)處理的安全提供了保證。但是在效率方面，處理加鎖的機(jī)制會讓數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生額外的開銷，還有增加產(chǎn)生死鎖的機(jī)會；另外，在只讀型事務(wù)處理中由于不會產(chǎn)生沖突，也沒必要使用鎖，這樣做只能增加系統(tǒng)負(fù)載；還有會降低了并行性，一個事務(wù)如果鎖定了某行數(shù)據(jù)，其他事務(wù)就必須等待該事務(wù)處理完才可以處理那行數(shù)

樂觀鎖

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)里，樂觀并發(fā)控制（又名“樂觀鎖”，Optimistic Concurrency Control，縮寫“OCC”）是一種并發(fā)控制的方法。它假設(shè)多用戶并發(fā)的事務(wù)在處理時不會彼此互相影響，各事務(wù)能夠在不產(chǎn)生鎖的情況下處理各自影響的那部分?jǐn)?shù)據(jù)。在提交數(shù)據(jù)更新之前，每個事務(wù)會先檢查在該事務(wù)讀取數(shù)據(jù)后，有沒有其他事務(wù)又修改了該數(shù)據(jù)。如果其他事務(wù)有更新的話，正在提交的事務(wù)會進(jìn)行回滾。樂觀事務(wù)控制最早是由孔祥重（H.T.Kung）教授提出。

樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖假設(shè)認(rèn)為數(shù)據(jù)一般情況下不會造成沖突，所以在數(shù)據(jù)進(jìn)行提交更新的時候，才會正式對數(shù)據(jù)的沖突與否進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)沖突了，則讓返回用戶錯誤的信息，讓用戶決定如何去做。

相對于悲觀鎖，在對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理的時候，樂觀鎖并不會使用數(shù)據(jù)庫提供的鎖機(jī)制。一般的實現(xiàn)樂觀鎖的方式就是記錄數(shù)據(jù)版本。

數(shù)據(jù)版本,為數(shù)據(jù)增加的一個版本標(biāo)識。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時，將版本標(biāo)識的值一同讀出，數(shù)據(jù)每更新一次，同時對版本標(biāo)識進(jìn)行更新。當(dāng)我們提交更新的時候，判斷數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)記錄的當(dāng)前版本信息與第一次取出來的版本標(biāo)識進(jìn)行比對，如果數(shù)據(jù)庫表當(dāng)前版本號與第一次取出來的版本標(biāo)識值相等，則予以更新，否則認(rèn)為是過期數(shù)據(jù)。

實現(xiàn)數(shù)據(jù)版本有兩種方式，第一種是使用版本號，第二種是使用時間戳。

使用版本號實現(xiàn)樂觀鎖

使用版本號時，可以在數(shù)據(jù)初始化時指定一個版本號，每次對數(shù)據(jù)的更新操作都對版本號執(zhí)行+1操作。并判斷當(dāng)前版本號是不是該數(shù)據(jù)的最新的版本號。

1.查詢出商品信息

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

2.根據(jù)商品信息生成訂單

3.修改商品status為2

update t_goods

set status=2,version=version+1

where id=#{id} and version=#{version};

優(yōu)點與不足

樂觀并發(fā)控制相信事務(wù)之間的數(shù)據(jù)競爭(data race)的概率是比較小的，因此盡可能直接做下去，直到提交的時候才去鎖定，所以不會產(chǎn)生任何鎖和死鎖。但如果直接簡單這么做，還是有可能會遇到不可預(yù)期的結(jié)果，例如兩個事務(wù)都讀取了數(shù)據(jù)庫的某一行，經(jīng)過修改以后寫回數(shù)據(jù)庫，這時就遇到了問題。

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