乐观锁 java 数据库

原创

mob649e816138f5 2025-01-02 04:13:11 ©著作权

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使用乐观锁实现Java数据库操作

乐观锁是一种处理并发数据访问的策略，适用于读操作远远大于写操作的场景。它的核心思想是在操作时假设不会发生冲突，如果记录被其他事务修改，则会回滚并抛出异常。在本篇文章中，我们将通过一个简单的例子，学习如何在Java中实现乐观锁，以及如何使用数据库中的版本控制。

整体流程

下面是实施乐观锁的主要步骤：

步骤	描述
1	数据库设计，添加版本控制字段
2	查询数据时获取版本号
3	更新数据时比对版本号，如果一致则更新，若不一致则抛出异常
4	处理异常，选择重试或其他逻辑

步骤详解

1. 数据库设计

首先，我们需要创建一个索引表。该表包括一个用于版本控制的字段。我们假设有一个用户表：

CREATE TABLE users (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    username VARCHAR(50) NOT NULL,
    age INT NOT NULL,
    version INT NOT NULL DEFAULT 0  -- 版本控制字段
);

2. 查询数据并获取版本号

我们将创建一个User实体类，并定义一个DAO（数据访问对象）来执行查询操作：

// User.java
public class User {
    private int id;
    private String username;
    private int age;
    private int version;  // 版本号

    // Getter and Setter methods...
}

// UserDao.java
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;

public class UserDao {
    // 获取用户的方法
    public User getUserById(int userId) throws Exception {
        String sql = "SELECT * FROM users WHERE id = ?";
        try (Connection conn = Database.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, userId);
            ResultSet rs = pstmt.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                User user = new User();
                user.setId(rs.getInt("id"));
                user.setUsername(rs.getString("username"));
                user.setAge(rs.getInt("age"));
                user.setVersion(rs.getInt("version"));  // 获取版本号
                return user;
            }
        }
        return null;
    }
}

3. 更新数据并比对版本号

在更新用户信息时，首先获取用户并检查版本号：

public class UserDao {
    // 更新用户的方法
    public void updateUser(User user) throws Exception {
        String sql = "UPDATE users SET username = ?, age = ?, version = version + 1 WHERE id = ? AND version = ?";
        try (Connection conn = Database.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setString(1, user.getUsername());
            pstmt.setInt(2, user.getAge());
            pstmt.setInt(3, user.getId());
            pstmt.setInt(4, user.getVersion());  // 比对版本号
            
            int affectedRows = pstmt.executeUpdate();
            if (affectedRows == 0) {
                throw new Exception("数据已经被其他事务修改，请重试."); // 版本号不一致
            }
        }
    }
}

4. 处理异常

在调用updateUser方法时，我们需要处理异常以便决定是否重试：

public class UserService {
    private UserDao userDao = new UserDao();

    public void updateUser(User user) {
        boolean success = false;
        int attempts = 0;
        while (!success && attempts < 3) {  // 最多尝试3次
            try {
                userDao.updateUser(user);
                success = true; // 更新成功
            } catch (Exception e) {
                attempts++;
                System.out.println(e.getMessage()); // 打印异常并重试
                // 重新获取用户版本信息
                user = userDao.getUserById(user.getId());
            }
        }
        if (!success) {
            System.out.println("更新失败，请稍后重试.");
        }
    }
}

甘特图

下面是使用Mermaid语法展示的甘特图，描述了乐观锁实现过程的时间安排。

gantt
    title 乐观锁实现过程
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 数据库设计
    创建表            :done, 2023-01-01, 1d
    section 实现逻辑
    查询用户            :done, 2023-01-02, 1d
    更新用户            :done, 2023-01-03, 1d
    处理异常           : done, 2023-01-04, 1d

旅行图

使用Mermaid语法展示的旅行图，描述了用户更新过程的各个状态。

journey
    title 用户更新过程
    section 更新流程
      获取用户信息: 5: 用户开始更新
      版本号比对: 5: 获取用户当前版本
      更新数据: 5: 数据更新成功
      处理异常: 2: 版本不一致
      重试更新: 3: 检查并重新尝试