前言
大量的請求,或者同時的操作,容易導致系統在業務上發生并發的問題. 通常講到并發,解決方案無非就是前端限制重復提交,后臺進行悲觀鎖或者樂觀鎖限制.
悲觀鎖與并發
悲觀鎖（Pessimistic Lock），顧名思義，就是很悲觀，每次去拿數據的時候都認為別人會修改，所以每次在拿數據的時候都會上鎖，這樣別人想拿這個數據就會block直到解鎖，可以理解為獨占鎖。在java中synchronized和ReentrantLock重入鎖等鎖就是悲觀鎖，數據庫中表鎖、行鎖、讀寫鎖等也是悲觀鎖。
利用SQL的for update解決并發問題
行鎖就是操作數據的時候把這一行數據鎖住，其他線程想要讀寫必須等待，但同一個表的其他數據還是能被其他線程操作的。只要在需要查詢的sql后面加上for update，就能鎖住查詢的行，特別要注意查詢條件必須要是索引列，如果不是索引就會變成表鎖，把整個表都鎖住。
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public interface ArticleRepository extends JpaRepository<Article, Long> { @Query(value = "select * from article a where a.id = :id for update", nativeQuery = true) Optional<Article> findArticleForUpdate(Long id);} |
利用JPA的@Lock行鎖注解解決并發問題
如果說for update的做法太原始,那么JPA有提供一個更加優雅的方法,就是@Lock注解 .
為Repository添加JPA的鎖方法，其中LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE參數就是行鎖。
關于LockModeType這個類型,可以在這找到文檔 https://docs.oracle.com/javaee/7/api/javax/persistence/LockModeType.html
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NONE: No lock. -
OPTIMISTIC: Optimistic lock. -
OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT: Optimistic lock, with version update. -
PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT: Pessimistic write lock, with version update. -
PESSIMISTIC_READ: Pessimistic read lock. -
PESSIMISTIC_WRITE: Pessimistic write lock. -
READ: Synonymous with OPTIMISTIC. -
WRITE: Synonymous with OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT.
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public interface ArticleRepository extends JpaRepository<Article, Long> { @Lock(value = LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE) @Query("select a from Article a where a.id = :id") Optional<Article> findArticleWithPessimisticLock(Long id);} |
如果是@NameQuery,則可以
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@NamedQuery(name="lockArticle",query="select a from Article a where a.id = :id",lockMode = PESSIMISTIC_READ)public class Article |
如果用entityManager的方式,則可以設置LocakMode:
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Query query = entityManager.createQuery("from Article where articleId = :id");query.setParameter("id", id);query.setLockMode(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE);query.getResultList(); |
樂觀鎖與并發
樂觀鎖（Optimistic Lock）,顧名思義,就是很樂觀,每次去拿數據的時候都認為別人不會修改,所以不會上鎖，但是在提交更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去修改。所以悲觀鎖是限制其他線程，而樂觀鎖是限制自己，雖然他的名字有鎖，但是實際上不算上鎖，通常為version版本號機制,還有CAS算法 .
利用version字段解決并發問題
版本號機制就是在數據庫中加一個字段version當作版本號。那么獲取Article的時候就會帶一個版本號，比如version=1，然后你對這個Article一波操作，操作完之后要插入到數據庫了。
校驗一下version版本號，發現在數據庫里對應Article記錄的version=2，這和我手里的版本不一樣啊，說明提交的Article不是最新的，那么就不能update到數據庫了,進行報錯把,這樣就避免了并發時數據沖突的問題。
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public interface ArticleRepository extends JpaRepository<Article, Long> { @Modifying @Query(value = "update article set content= :content, version = version + 1 where id = :id and version = :version", nativeQuery = true) int updateArticleWithVersion(Long id, String content, Long version);} |
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public void postComment(Long articleId, String content) { //get article Optional<Article> articleOptional = articleRepository.findById(articleId); //update with Optimistic Lock int count = articleRepository.updateArticleWithVersion(article.getId(), content, article.getVersion()); if (count == 0) { throw new RuntimeException("更新數據失敗,請刷新重試"); }else{ articleRepository.save(article); } } |
利用JPA的@Version版本機制解決并發問題
有沒有更優雅的方式? 當然,必須有,那就是JPA自帶的@Version方式實現樂觀鎖。
- each entity class must have only one version attribute .每個實體類只能有一個@Version字段,不能多
- it must be placed in the primary table for an entity mapped to several tables . 對于映射到多個表的實體，必須將其放置在主表中
- type of a version attribute must be one of the following: int, Integer, long, Long, short, Short, java.sql.Timestamp ,
@Version支持的類型必須是以下類型:
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int -
Integer -
long -
Long -
short -
Short -
java.sql.Timestamp
首先在Article實體類的version字段上加上@Version注解
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@Data@Entitypublic class Article{ @Id private Long id; //...... @Version private Integer version; } |
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Article article = entityManager.find(Article.class, id);entityManager.lock(article , LockModeType.OPTIMISTIC);entityManager.refresh(article , LockModeType.READ); |
什么時候用悲觀鎖或者樂觀鎖
悲觀鎖適合寫多讀少的場景。因為在使用的時候該線程會獨占這個資源，就適合用悲觀鎖，否則用戶只是瀏覽文章的話，用悲觀鎖就會經常加鎖，增加了加鎖解鎖的資源消耗。
樂觀鎖適合寫少讀多的場景。由于樂觀鎖在發生沖突的時候會回滾或者重試，如果寫的請求量很大的話，就經常發生沖突，結合事務會有經常的回滾和重試，這樣對系統資源消耗也是非常大。
所以悲觀鎖和樂觀鎖沒有絕對的好壞，必須結合具體的業務情況來決定使用哪一種方式。另外在阿里巴巴開發手冊里也有提到：
如果每次訪問沖突概率小于 20%，推薦使用樂觀鎖，否則使用悲觀鎖。樂觀鎖的重試次數不得小于3次。
阿里巴巴建議以沖突概率20%這個數值作為分界線來決定使用樂觀鎖和悲觀鎖，雖然說這個數值不是絕對的，但是作為阿里巴巴各個大佬總結出來的也是一個很好的參考。
以上為個人經驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持服務器之家。
原文鏈接：https://zhengkai.blog.csdn.net/article/details/103086074
