带你一起了解悲观锁和乐观锁的区别与最佳实践

研发玩点艰辛事 2024-12-23 05:30:20

在多用户环境中,锁对于维护数据的一致性和完整性至关重要。设计者可通过它们防止可能导致数据不一致的并发修改。

悲观锁和乐观锁的区别和最佳实践

悲观锁和乐观锁的区别

悲观锁和乐观锁是两种不同的并发控制策略,主要区别在于对数据竞争的预期和处理方式。

悲观锁

基于“悲观”的假设,即默认情况下认为数据可能会被其他线程修改,因此在操作数据前会尝试获得独占的锁。一旦某个线程持有悲观锁,其他试图访问相同资源的线程将被阻塞,直到锁被释放。

乐观锁

基于“乐观”的假设,即默认情况下认为数据不会被其他线程修改,因此在操作数据时不立即加锁。当需要更新数据时,它会检查在此期间数据是否已经被其他线程修改过。如果数据未被修改,则更新成功;如果数据已被修改,则更新失败,并可能触发重试。

常见实现手段悲观锁的实现手段

悲观锁通常通过数据库提供的锁机制来实现,常见的有:

行级锁(Row-level lock)

锁定特定行数据,允许其他事务并发访问不被锁定的行。例如,在SQL中使用SELECT... FOR UPDATE语句可以实现行级锁。

表级锁(Table-level lock)

锁定整张表,其他事务无法访问表中的任何数据,直到锁被释放。例如,在SQL中使用LOCK TABLE... IN EXCLUSIVE MODE语句可以实现表级锁。 在编程语言中,也可以使用互斥锁(Mutex)或其他同步机制来实现悲观锁。

乐观锁的实现手段

乐观锁通常通过版本号(Version Number)或时间戳(Timestamp)机制来实现:

版本号机制

在数据表中增加一个版本号字段,表示数据被修改的次数。每次修改数据时,都会检查版本号是否与原始版本号一致。如果一致,则更新数据并增加版本号;如果不一致,说明数据已经被其他事务修改,当前事务的更新会失败。

时间戳机制

类似于版本号机制,通过时间戳来检测数据是否被修改。每次数据更新时,都会更新数据的时间戳字段。在更新时,检查当前时间戳与读取时的时间戳是否一致,如果一致,则进行更新,否则表示数据已被其他事务修改。

在编程语言中,乐观锁也可以通过原子变量类(如Java中的java.util.concurrent.atomic包下的类)来实现,这些类通常使用了CAS(Compare and Swap)算法来实现乐观锁。

选择指南悲观锁

适用于并发冲突高、数据一致性要求严格的场景,如金融、库存管理、订单处理等系统。

乐观锁

适用于并发冲突低、读多写少的场景,如用户评论系统、社交媒体点赞等。

在实际应用中,需要根据具体的业务需求和并发场景来选择合适的锁机制,以平衡系统的性能和数据一致性。

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