【MySQL】悲觀鎖&樂觀鎖

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悲觀鎖與樂觀鎖是兩種常見的資源並發鎖設計思路，也是並發編程中一個非常基礎的概念。本文將對這兩種常見的鎖機制在資料庫資料上的實現進行比較系統的介紹。

悲觀鎖（Pessimistic Lock）

悲觀鎖的特點是先擷取鎖，再進行業務操作，即“悲觀”的認為擷取鎖是非常有可能失敗的，因此要先確保擷取鎖成功再進行業務操作。通常所說的“一鎖二查三更新”即指的是使用悲觀鎖。通常來講在資料庫上的悲觀鎖需要資料庫本身提供支援，即通過常用的select … for update操作來實現悲觀鎖。當資料庫執行select for update時會擷取被select中的資料行的行鎖，因此其他並發執行的select for update如果試圖選中同一行則會發生排斥（需要等待行鎖被釋放），因此達到鎖的效果。select for update擷取的行鎖會在當前事務結束時自動釋放，因此必須在事務中使用。

這裡需要注意的一點是不同的資料庫對select for update的實現和支援都是有所區別的，例如oracle支援select for update no wait，表示如果拿不到鎖立刻報錯，而不是等待，mysql就沒有no wait這個選項。另外mysql還有個問題是select for update語句執行中所有掃描過的行都會被鎖上，這一點很容易造成問題。因此如果在mysql中用悲觀鎖務必要確定走了索引，而不是全表掃描。

樂觀鎖（Optimistic Lock）

樂觀鎖的特點先進行業務操作，不到萬不得已不去拿鎖。即“樂觀”的認為拿鎖多半是會成功的，因此在進行完業務操作需要實際更新資料的最後一步再去拿一下鎖就好。

樂觀鎖在資料庫上的實現完全是邏輯的，不需要資料庫提供特殊的支援。一般的做法是在需要鎖的資料上增加一個版本號碼，或者時間戳記，然後按照如下方式實現：

1. SELECT data AS old_data, version AS old_version FROM …;2. 根據擷取的資料進行業務操作，得到new_data和new_version3. UPDATE SET data = new_data, version = new_version WHERE version = old_versionif (updated row > 0) {    // 樂觀鎖擷取成功，操作完成} else {    // 樂觀鎖擷取失敗，復原並重試}

樂觀鎖是否在事務中其實都是無所謂的，其底層機制是這樣：在資料庫內部update同一行的時候是不允許並發的，即資料庫每次執行一條update語句時會擷取被update行的寫鎖，直到這一行被成功更新後才釋放。因此在業務操作進行前擷取需要鎖的資料的目前的版本號，然後實際更新資料時再次對比版本號碼確認與之前擷取的相同，並更新版本號碼，即可確認這之間沒有發生並發的修改。如果更新失敗即可認為老版本的資料已經被並發修改掉而不存在了，此時認為擷取鎖失敗，需要復原整個業務操作並可根據需要重試整個過程。

總結

• 樂觀鎖在不發生取鎖失敗的情況下開銷比悲觀鎖小，但是一旦發生失敗復原開銷則比較大，因此適合用在取鎖失敗機率比較小的情境，可以提升系統並發效能

• 樂觀鎖還適用於一些比較特殊的情境，例如在業務操作過程中無法和資料庫保持串連等悲觀鎖無法適用的地方

參考資料 Internal Locking Methods

【MySQL】悲觀鎖&樂觀鎖