乐观锁比较适用于读多写少的情况(多读场景),悲观锁比较适用于写多读少的情况(多写场景)。

1. 悲观锁

当要对数据库中的某条数据进行修改时,为了防止并发,需要在修改操作执行前对该数据上锁,以防止其他任务修改数据。这种借助数据库锁机制,在修改前先锁定再修改的方式被称为悲观并发控制(悲观锁)

悲观锁的实现,往往依靠数据库提供的锁机制(也只有数据库层提供的锁机制才能真正保证数据访问的排他性,否则,即使在本系统中实现了加锁机制,也无法保证外部系统不会修改数据)。

之所以叫悲观锁,是它总假设最坏的情况,每次读取数据时都默认其他线程会更改数据,因此需要加锁

悲观锁的分类:

(1)共享锁:又称为读锁。顾名思义,共享锁就是多个事务对于同一数据可以共享一把锁,都能访问到数据,但是只能读不能修改。

(2)排他锁:又称为写锁。顾名思义,排他锁就是不能与其他锁并存,如果一个事务获取了一个数据行的排他锁,其他事务就不能再获取该行的其他锁,包括共享锁和排他锁。获取排他锁的事务可以对数据行读取和修改。

悲观并发控制实际上是“先取锁再访问”的保守策略,处理加锁的机制会让数据库产生额外的开销,还有增加产生死锁的机会。另外还会降低并行性,一个事务如果锁定了某行数据,其他事务就必须等待该事务处理完才可以处理那行数据。

2. 乐观锁

乐观锁假设数据一般情况不会造成冲突,每次拿数据的时候,都认为别人不会修改所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下,在此期间是否有别人去更新数据(可使用版本号控制),所以在数据进行提交更新的时候,才会正式对数据的冲突与否进行检测,如果冲突,则返回给用户异常信息,让用户决定如何去做。乐观锁适用于读多写少的场景,这样可以提高程序的吞吐量。

乐观锁不会刻意使用数据库本身的锁机制,而是依据数据本身来保证数据的正确性。乐观锁的实现:

CAS 实现:Java 中java.util.concurrent.atomic包下面的原子变量使用了乐观锁的一种 CAS 实现方式。
版本号控制:一般是在数据表中加上一个数据版本号 version 字段,表示数据被修改的次数。当数据被修改时,version 值会 +1。当线程 A 要更新数据时,在读取数据的同时也会读取 version 值,在提交更新时,若刚才读取到的 version 值与当前数据库中的 version 值相等时才更新,否则重试更新操作,直到更新成功。

乐观并发控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的,因此尽可能直接做下去,直到提交的时候才去锁定,所以不会产生任何锁和死锁。