樂觀鎖與悲觀鎖

鎖（ locking ） 這個概念在我們學習多線程的時候曾經接觸過，其實這里的鎖和多線程里面處理并發的鎖是一個道理，都是暴力的把資源歸為自己所有。這里我們用到鎖的目的就是通過一些機制來保證一些數據在某個操作過程中不會被外界修改，這樣的機制，在這里，

鎖（ locking ）

這個概念在我們學習多線程的時候曾經接觸過，其實這里的鎖和多線程里面處理并發的鎖是一個道理，都是暴力的把資源歸為自己所有。這里我們用到鎖的目的就是通過一些機制來保證一些數據在某個操作過程中不會被外界修改，這樣的機制，在這里，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。
悲觀鎖（ Pessimistic Locking ）依賴數據的機制
悲觀鎖，正如其名，他是對數據庫而言的，數據庫悲觀了，他感覺每一個對他操作的程序都有可能產生并發。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，將數據處于鎖定狀態。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（加上了 forupdate）：

select * from account wherename=”Erica” forupdate

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。

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。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。

如一個金融系統，當某個操作員讀取用戶的數據，并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），數據庫記錄始終處于加鎖狀態，可以想見，如果面對幾

百上千個并發，這樣的情況將導致怎樣的后果。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$100。

1 、操作員A 此時將其讀出（version=1），并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），并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），連同帳戶扣除后余額（balance=$50），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。

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。

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），大大提升了大并發量下的系

統整體性能表現。

需要注意的是，樂觀鎖機制往往基于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，由于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，因此可能會造成臟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，并進行相應調整（如

將樂觀鎖策略在數據庫存儲過程中實現，對外只開放基于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）。

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