数据库锁机制详解

一时失言乱红尘 2022-03-11 08:54 226阅读 0赞

**数据库锁一般可以分为两大类（乐观锁和悲观锁）**：

乐观锁是指用户实现的锁机制，悲观锁一般就是我们通常说的数据库锁机制。

## **悲观锁**： ##

顾名思义，就是很悲观的意思，认为数据随时都可能会被修改，所以每次操作之前先将数据加锁。悲观锁一般都是依靠关系数据库提供的锁机制，事实上关系数据库中的行锁，表锁不论是读锁还是写锁都是悲观锁。  
**悲观锁–按使用性质划分**  
**一.共享锁**（Share locks简记为S锁）：也称读锁。事务A对数据对象O加S锁，其他事务页只能对该对象加S锁，多个事务可以同时读数据对象O，但是不能进行写操作，直到事务A释放S锁。  
**二.排他锁**（Exclusive locks简记为X锁）：也称写锁。事务A对数据对象O加X锁，其他事务页不能对该数据对象加任何锁，只有事务A可以读写数据对象O，直到事务A释放该锁。  
**三.更新锁**（简记为U锁）： 用来预定要对此对象施加X锁，它允许其他事务读，但不允许再施加U锁或X锁；当被读取的对象将要被更新时，则升级为X锁，主要是用来防止死锁的。因为使用共享锁时，修改数据的操作分为两步，首先获得一个共享锁，读取数据，然后将共享锁升级为排它锁，然后再执行修改操作。这样如果同时有两个或多个事务同时对一个对象申请了共享锁，在修改数据的时候，这些事务都要将共享锁升级为排它锁。这些事务都不会释放共享锁而是一直等待对方释放，这样就造成了死锁。如果一个数据在修改前直接申请更新锁，在数据修改的时候再升级为排它锁，就可以避免死锁。  
**悲观锁–按照作用范围划分**  
\*\*1.行锁：\*\*锁的作用范围是行级别，数据库能够确定哪些行需要锁的情况下使用行锁，如果不知道会影响哪些行的时候就会使用表锁。举个例子，一个用户表user，有主键id和用户生日birthday当你使用update … where id=?这样的语句数据库明确知道会影响哪一行，它就会使用行锁，当你使用update … where birthday=?这样的的语句的时候因为事先不知道会影响哪些行就可能会使用表锁。  
\*\*2.表锁：\*\*锁的作用范围是整张表。

## 乐观锁： ##

顾名思义，就是很乐观，每次自己操作数据的时候认为没有人会修改它，所以不去加锁，但是在更新的时候会去判断在此期间数据有没有被修改，需要用户自己去实现。  
***既然都有数据库提供的悲观锁可以方便使用，为什么还要使用乐观锁呢？***  
对于读操作远多于写操作的时候，大多数都是读取，这时候一个更新操作加锁会阻塞所有读取，降低了吞吐量。最后还要释放锁，锁是需要一些开销的，我们只要想办法解决极少量的更新操作的同步问题。换句话说，如果是读写比例差距不是非常大或者你的系统没有响应不及时，吞吐量瓶颈问题，那就不要去使用乐观锁，它增加了复杂度，也带来了额外的风险。  
\*\*版本号（记为version）：\*\*就是给数据增加一个版本标识，在数据库上就是表中增加一个version字段，每次更新把这个字段加1，读取数据的时候把version读出来，更新的时候比较version，如果还是开始读取的version就可以更新了，如果现在的version比老的version大，说明有其他事务更新了该数据，并增加了版本号，这时候得到一个无法更新的通知，用户自行根据这个通知来决定怎么处理，比如重新开始一遍。这里的关键是判断version和更新两个动作需要作为一个原子单元执行，否则在你判断可以更新以后正式更新之前有别的事务修改了version，这个时候你再去更新就可能会覆盖前一个事务做的更新，造成第二类丢失更新，所以你可以使用update … where … and version=”old version”这样的语句，根据返回结果是0还是非0来得到通知，如果是0说明更新没有成功，因为version被改了，如果返回非0说明更新成功。  
\*\*时间戳（timestamp）：\*\*和版本号基本一样，只是通过时间戳来判断而已，注意时间戳要使用数据库服务器的时间戳不能是业务系统的时间。  
\*\*待更新字段：\*\*和版本号方式相似，只是不增加额外字段，直接使用有效数据字段做版本控制信息，因为有时候我们可能无法改变旧系统的数据库表结构。假设有个待更新字段叫count,先去读取这个count,更新的时候去比较数据库中count的值是不是我期望的值（即开始读的值），如果是就把我修改的count的值更新到该字段，否则更新失败。java的基本类型的原子类型对象如AtomicInteger就是这种思想。待更新字段方式只要其他事务修改的字段和当前事务修改的字段没有重叠就可以同步进行，并发性更高。  
\*\*所有字段：\*\*和待更新字段类似，只是使用所有字段做版本控制信息，只有所有字段都没变化才会执行更新。