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乐观锁（Optimistic Lock）

文章目录

• • 乐观锁（Optimistic Lock）
  • • • 简介
      • 原理
      • 实现方法
      • • 1. 版本号机制
        • 2. 时间戳机制
      • 使用场景和优缺点
      • • 使用场景
        • 优点
        • 缺点
      • 示例
      • 乐观锁悲观锁对比

简介

乐观锁（Optimistic Lock）是一种并发控制机制，适用于高并发和频繁读操作的场景。与悲观锁（Pessimistic Locking）不同，乐观锁在操作数据时假设不会发生并发冲突，因此在读取数据时不加锁，而是在更新数据时检查是否发生冲突。如果发生冲突，则采取相应的措施（如重试操作）。这种策略特别适用于读多写少的场景，因为它减少了锁的开销，提高了系统的吞吐量。

原理

乐观锁的核心思想是“先检查后更新”，即在更新数据时检查数据是否被其他事务修改过。如果未被修改，则进行更新；如果已被修改，则视情况采取重试或其他处理措施。

实现方法

常见的乐观锁实现方法有两种：版本号机制和时间戳机制。

1. 版本号机制

在数据表中增加一个版本号字段，每次更新数据时，同时更新版本号，并在更新时检查版本号是否一致。

步骤如下：

1. 添加版本号字段： 在数据表中添加一个版本号字段 version。

   CREATE TABLE example (
       id INT PRIMARY KEY,
       value VARCHAR(50),
       version INT
   );
   

2. 读取数据： 在读取数据时，同时读取版本号。

   SELECT id, value, version FROM example WHERE id = 1;
   

3. 更新数据： 在更新数据时，检查版本号是否与读取时一致，如果一致则更新，否则说明数据已被修改。

   UPDATE example
   SET value = 'newValue', version = version + 1
   WHERE id = 1 AND version = 1;
   

   如果更新语句影响了0行，说明版本号不一致，即数据已被其他事务修改过，需要重新读取数据并重试更新。

2. 时间戳机制

在数据表中增加一个时间戳字段，每次更新数据时，同时更新时间戳，并在更新时检查时间戳是否一致。

步骤如下：

1. 添加时间戳字段： 在数据表中添加一个时间戳字段 last_update_time。

   CREATE TABLE example (
       id INT PRIMARY KEY,
       value VARCHAR(50),
       last_update_time TIMESTAMP
   );
   

2. 读取数据： 在读取数据时，同时读取时间戳。

   SELECT id, value, last_update_time FROM example WHERE id = 1;
   

3. 更新数据： 在更新数据时，检查时间戳是否与读取时一致，如果一致则更新，否则说明数据已被修改。

   UPDATE example
   SET value = 'newValue', last_update_time = CURRENT_TIMESTAMP
   WHERE id = 1 AND last_update_time = '1234567890';
   

   同样，如果更新语句影响了0行，说明时间戳不一致，需要重新读取数据并重试更新。

使用场景和优缺点

使用场景

• 适用于读操作多、写操作少的场景。
• 适用于数据库操作时间较短、并发冲突概率低的场景。

优点

• 减少锁的开销：读取数据时不加锁，提高了系统的并发性能。
• 避免死锁：由于不加锁，避免了死锁的发生。

缺点

• 适用场景有限：在高并发写操作的场景中，乐观锁可能导致频繁的重试，反而降低系统性能。
• 实现复杂度：需要额外的字段（版本号或时间戳）和相应的处理逻辑。

示例

以下是使用版本号机制实现乐观锁的一个示例：

-- 创建表
CREATE TABLE example (
    id INT PRIMARY KEY,
    value VARCHAR(50),
    version INT
);

-- 插入数据
INSERT INTO example (id, value, version) VALUES (1, 'A', 1);

-- 读取数据
SELECT id, value, version FROM example WHERE id = 1;

-- 假设读取到的数据为 (1, 'A', 1)

-- 更新数据时检查版本号
UPDATE example
SET value = 'B', version = version + 1
WHERE id = 1 AND version = 1;

-- 如果更新成功，则版本号变为 2，数据变为 ('B', 2)
-- 如果更新失败（影响行数为 0），说明版本号不匹配，需要重新读取数据并重试

通过这种方式，可以有效地控制并发操作，确保数据的一致性和完整性。

乐观锁悲观锁对比