MySQL樂觀鎖和悲觀鎖具體實現(xiàn)
前言
對于MySQL中的樂觀鎖和悲觀鎖，可能很多的開發(fā)者還不是很熟悉，并不知道其中具體是如何實現(xiàn)的。本文就針對這個問題做一個實際案例演示，讓你徹底明白這兩種鎖的區(qū)別。
鎖分類
MySQL的中鎖按照范圍主要分為表鎖、行鎖和頁面鎖。其中myisam存儲引擎只支持表鎖，InnoDB不僅僅支持行鎖，在一定程度上也支持表鎖。按照行為可以分為共享鎖(讀鎖)、排他鎖(寫鎖)和意向鎖。按照思想分為樂觀鎖和悲觀鎖。
今天的文章演示一下實際中的樂觀鎖和悲觀鎖是如何操作的。
表結構
下面的SQL語句是表的結構：
CREATE TABLE `demo`.`user` ( `id` int(10) UNSIGNED ZEROFILL NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL, `sex` tinyint(1) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0, `email` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NULL DEFAULT NULL, `mobile` varchar(20) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NULL DEFAULT NULL, `version` int(1) NULL DEFAULT 1 COMMENT '數(shù)據(jù)版本號', PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE ) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 8 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_unicode_ci ROW_FORMAT = Dynamic;
插入模擬數(shù)據(jù)：
BEGIN; INSERT INTO `user` VALUES (0000000001, '張三', 0, '18228937997@163.com', '18228937997', 1); INSERT INTO `user` VALUES (0000000002, '李四', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1); INSERT INTO `user` VALUES (0000000003, '李四1', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1); INSERT INTO `user` VALUES (0000000004, '李四2', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1); INSERT INTO `user` VALUES (0000000005, '李四3', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1); INSERT INTO `user` VALUES (0000000006, '李四4', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1); INSERT INTO `user` VALUES (0000000007, '李四55', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1); COMMIT;
表中數(shù)據(jù)。
mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user; +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ | id | name | sex | email | mobile | version | +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ | 1 | 張三 | 0 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 2 | | 2 | 李四 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 | | 3 | 李四1 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 | | 4 | 李四2 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 | | 5 | 李四3 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 | | 6 | 李四4 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 | | 7 | 李四55 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 | +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ 7 rows in set Time: 0.011s
悲觀鎖
悲觀鎖，比較消極的一種鎖處理方式。直接在操作數(shù)據(jù)時，搶占鎖。其他的事務在進行時就會等待，直到占有鎖的事務釋放鎖為止。
這種處理方式能保證數(shù)據(jù)的最大一致性，但是容易導致鎖超時、并發(fā)程度低等問題。 首先我們開啟事務一，并且對id=1的數(shù)據(jù)進行update操作，此時我們不提交事務。
mysql root@127.0.0.1:demo> begin; Query OK, 0 rows affected Time: 0.002s mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set name = '張三111111'where id = 1; Query OK, 1 row affected Time: 0.004s
接著我們開啟事務二，對id=1的數(shù)據(jù)進行update操作，查看此時會發(fā)生什么情況？
mysql root@127.0.0.1:demo> begin; Query OK, 0 rows affected Time: 0.002s mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set sex = 1 where id = 1;
我們執(zhí)行完update語句之后，就處于等待狀態(tài)，SQL語句也不會馬上被執(zhí)行，這是因為事務一沒有commit，也就沒有釋放id=1的數(shù)據(jù)對應的寫鎖。
效果如下圖：
通過上面的例子，我們就能比較直觀的感受到悲觀鎖的實現(xiàn)過程是如何的。
樂觀鎖
樂觀鎖認為數(shù)據(jù)一般情況下不會造成沖突，只有當數(shù)據(jù)去執(zhí)行修改情況時，才會針對數(shù)據(jù)沖突做處理。這里是如何發(fā)現(xiàn)沖突了呢？常規(guī)的方式，都是在數(shù)據(jù)行上加一個版本號或者時間戳等字段。(本文使用version作為版本好方式，使用時間戳方式同理)
樂觀鎖的實現(xiàn)原理：
- 一個事務在讀取數(shù)據(jù)時，將對應的版本號字段讀取出來，假設此時的版本號是1。
- 另外一個事務也是執(zhí)行同樣的讀取操作。當事務一提交時，對版本號執(zhí)行+1，此時該數(shù)據(jù)行的版本號就是2。
- 第二個事務執(zhí)行修改操作時，針對業(yè)務數(shù)據(jù)做條件，并默認增加一個版本號作為where條件。此時修改語句中的版本號字段是不滿足where條件，該事務執(zhí)行失敗。通過這種方式來達到鎖的功能。
客戶端一：
mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1; +----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+ | id | name | sex | email | mobile | version | +----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+ | 1 | 張三111111 | 0 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 1 | +----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+ 1 row in set Time: 0.012s mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set name = '事務一', version = version + 1 where id = 1 and version = 1; Query OK, 1 row affected Time: 0.008s mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1; +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ | id | name | sex | email | mobile | version | +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ | 1 | 事務一 | 1 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 2 | +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ 1 row in set Time: 0.009s
執(zhí)行update語句的順序應該在客戶端二執(zhí)行了select之后，在執(zhí)行。
客戶端二：
mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1; +----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+ | id | name | sex | email | mobile | version | +----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+ | 1 | 張三111111 | 1 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 1 | +----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+ 1 row in set Time: 0.015s mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set name = '事務二', version = version + 1 where id = 1 and version = 1; Query OK, 0 rows affected Time: 0.003s mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1; +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ | id | name | sex | email | mobile | version | +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ | 1 | 事務一 | 1 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 2 | +----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+ 1 row in set Time: 0.012s
此時根據(jù)update返回的結構，可以看出受影響的行數(shù)為0，同時select查詢之后，返現(xiàn)數(shù)據(jù)也是事務一的數(shù)據(jù)。
適用場景
悲觀鎖：比較適合寫入操作比較頻繁的場景，如果出現(xiàn)大量的讀取操作，每次讀取的時候都會進行加鎖，這樣會增加大量的鎖的開銷，降低了系統(tǒng)的吞吐量。
樂觀鎖：比較適合讀取操作比較頻繁的場景，如果出現(xiàn)大量的寫入操作，數(shù)據(jù)發(fā)生沖突的可能性就會增大，為了保證數(shù)據(jù)的一致性，應用層需要不斷的重新獲取數(shù)據(jù)，這樣會增加大量的查詢操作，降低了系統(tǒng)的吞吐量。
總結
兩種所各有優(yōu)缺點，讀取頻繁使用樂觀鎖，寫入頻繁使用悲觀鎖。
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。但如果經常產生沖突，上層應用會不斷的進行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,之所以用悲觀鎖就是因為兩個用戶更新同一條數(shù)據(jù)的概率高，也就是沖突比較嚴重的情況下，所以才用悲觀鎖。
悲觀鎖比較適合強一致性的場景，但效率比較低，特別是讀的并發(fā)低。樂觀鎖則適用于讀多寫少，并發(fā)沖突少的場景。
到此這篇關于MySQL樂觀鎖和悲觀鎖具體實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關MySQL樂觀鎖和悲觀鎖內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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