悲观锁与乐观锁的详细解析
悲观锁和乐观锁是并发控制中用于处理数据库或内存中的共享资源访问冲突的两大类锁机制。它们的主要区别在于对数据冲突的处理方式。
悲观锁(Pessimistic Lock)
定义:
悲观锁是一种假定最坏情况的锁定机制,认为同一时间可能会有多个事务争夺同一资源。因此,在操作数据之前,系统将对数据进行锁定,以防止其他事务修改数据。
特点:
- 锁定粒度大:通常在读取数据之前就加锁,阻止其他事务读或写数据。
- 并发性低:因为同时只能有一个事务对数据进行操作,从而可能导致其他事务阻塞,影响系统吞吐量。
- 数据完整性高:因为加锁机制,能够很好地避免并发事务导致的数据一致性问题。
典型场景:
在银行转账或库存管理等需要严格控制数据一致性的场合,悲观锁的使用较为广泛。
实现方式:
- 数据库提供的锁机制(如行锁、表锁等)
- 采用SQL中的
SELECT ... FOR UPDATE
语句。
乐观锁(Optimistic Lock)
定义:
乐观锁采用一种更宽松的处理方式,假定不会发生资源竞争,因此在对数据进行操作时不加锁。只有在数据提交时,检查数据是否被其他事务修改过,如果没有则提交成功,否则进行相应的处理。
特点:
- 锁定粒度小:只在数据提交时进行冲突检测。
- 并发性高:允许多个事务同时进行操作,减少事务等待时间,提高系统吞吐量。
- 可能需要重试:在冲突时,需要将事务重做或抛出异常,这可能导致性能下降。
典型场景:
适合于数据冲突不频繁、读取多于写入的应用场合,比如一些用户个人信息的更新。
实现方式:
- 利用版本号或时间戳机制:在数据表中增设版本号字段,每次更新数据时,检查当前数据的版本号是否与读取时一致,如果一致则更新,并将版本号加1,否则认为数据已被修改,抛出异常或重新尝试。
选择依据
- 悲观锁适用于高争抢情况下的事务,在更新数据之前就占有锁。
- 乐观锁适用于低争抢、读多写少的事务中,避免了长时间锁定资源。
选择何种锁机制,取决于具体的业务需求和场景。了解数据的使用模式以及系统的并发要求是选择锁机制的关键步骤。