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          鎖( locking )

          業務邏輯的實現過程中,往往需要保證數據訪問的排他性。如在金融系統的日終結算

          處理中,我們希望針對某個 cut-off 時間點的數據進行處理,而不希望在結算進行過程中

          (可能是幾秒種,也可能是幾個小時),數據再發生變化。此時,我們就需要通過一些機

          制來保證這些數據在某個操作過程中不會被外界修改,這樣的機制,在這里,也就是所謂

          的 “ 鎖 ” ,即給我們選定的目標數據上鎖,使其無法被其他程序修改。

          Hibernate 支持兩種鎖機制:即通常所說的 “ 悲觀鎖( Pessimistic Locking ) ”

          和 “ 樂觀鎖( Optimistic Locking ) ” 。

          悲觀鎖( Pessimistic Locking )

          悲觀鎖,正如其名,它指的是對數據被外界(包括本系統當前的其他事務,以及來自

          外部系統的事務處理)修改持保守態度,因此,在整個數據處理過程中,將數據處于鎖定

          狀態。悲觀鎖的實現,往往依靠數據庫提供的鎖機制(也只有數據庫層提供的鎖機制才能

          真正保證數據訪問的排他性,否則,即使在本系統中實現了加鎖機制,也無法保證外部系

          統不會修改數據)。

          一個典型的倚賴數據庫的悲觀鎖調用:

          select * from account where name=”Erica” for update

          這條 sql 語句鎖定了 account 表中所有符合檢索條件( name=”Erica” )的記錄。

          本次事務提交之前(事務提交時會釋放事務過程中的鎖),外界無法修改這些記錄。

          Hibernate 的悲觀鎖,也是基于數據庫的鎖機制實現。

          注意,只有在查詢開始之前(也就是 Hiberate 生成 SQL 之前)設定加鎖,才會

          真正通過數據庫的鎖機制進行加鎖處理,否則,數據已經通過不包含 for update

          子句的 Select SQL 加載進來,所謂數據庫加鎖也就無從談起。

          樂觀鎖( Optimistic Locking )

          相對悲觀鎖而言,樂觀鎖機制采取了更加寬松的加鎖機制。悲觀鎖大多數情況下依

          靠數據庫的鎖機制實現,以保證操作最大程度的獨占性。但隨之而來的就是數據庫

          性能的大量開銷,特別是對長事務而言,這樣的開銷往往無法承受。

          如一個金融系統,當某個操作員讀取用戶的數據,并在讀出的用戶數據的基礎上進

          行修改時(如更改用戶帳戶余額),如果采用悲觀鎖機制,也就意味著整個操作過

          程中(從操作員讀出數據、開始修改直至提交修改結果的全過程,甚至還包括操作

          員中途去煮咖啡的時間),數據庫記錄始終處于加鎖狀態,可以想見,如果面對幾

          百上千個并發,這樣的情況將導致怎樣的后果。

          樂觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。樂觀鎖,大多是基于數據版本

          ( Version )記錄機制實現。何謂數據版本?即為數據增加一個版本標識,在基于

          數據庫表的版本解決方案中,一般是通過為數據庫表增加一個 “version” 字段來

          實現。

          讀取出數據時,將此版本號一同讀出,之后更新時,對此版本號加一。此時,將提

          交數據的版本數據與數據庫表對應記錄的當前版本信息進行比對,如果提交的數據

          版本號大于數據庫表當前版本號,則予以更新,否則認為是過期數據。

          對于上面修改用戶帳戶信息的例子而言,假設數據庫中帳戶信息表中有一個

          version 字段,當前值為 1 ;而當前帳戶余額字段( balance )為 $100 。

          1 操作員 A 此時將其讀出( version=1 ),并從其帳戶余額中扣除 $50

          ( $100-$50 )。

          2 在操作員 A 操作的過程中,操作員 B 也讀入此用戶信息( version=1 ),并

          從其帳戶余額中扣除 $20 ( $100-$20 )。

          3 操作員 A 完成了修改工作,將數據版本號加一( version=2 ),連同帳戶扣

          除后余額( balance=$50 ),提交至數據庫更新,此時由于提交數據版本大

          于數據庫記錄當前版本,數據被更新,數據庫記錄 version 更新為 2 。

          4 操作員 B 完成了操作,也將版本號加一( version=2 )試圖向數據庫提交數

          據( balance=$80 ),但此時比對數據庫記錄版本時發現,操作員 B 提交的

          數據版本號為 2 ,數據庫記錄當前版本也為 2 ,不滿足 “ 提交版本必須大于記

          錄當前版本才能執行更新 “ 的樂觀鎖策略,因此,操作員 B 的提交被駁回。

          這樣,就避免了操作員 B 用基于 version=1 的舊數據修改的結果覆蓋操作

          員 A 的操作結果的可能。

          從上面的例子可以看出,樂觀鎖機制避免了長事務中的數據庫加鎖開銷(操作員 A

          和操作員 B 操作過程中,都沒有對數據庫數據加鎖),大大提升了大并發量下的系

          統整體性能表現。

          需要注意的是,樂觀鎖機制往往基于系統中的數據存儲邏輯,因此也具備一定的局

          限性,如在上例中,由于樂觀鎖機制是在我們的系統中實現,來自外部系統的用戶

          余額更新操作不受我們系統的控制,因此可能會造成臟數據被更新到數據庫中。在

          系統設計階段,我們應該充分考慮到這些情況出現的可能性,并進行相應調整(如

          將樂觀鎖策略在數據庫存儲過程中實現,對外只開放基于此存儲過程的數據更新途

          徑,而不是將數據庫表直接對外公開)。

          posted on 2008-07-10 19:18 CONAN 閱讀(275) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Database
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