MySQL 行级锁及其在 spring boot 中的应用

什么是行级锁

行级锁是 MySQL 中一种用于保护数据完整性和并发性的锁机制。它可以在操作数据时对每行进行加锁，防止其他线程同时进行修改操作，确保数据的一致性。

行级锁的好处在于可以在保证数据完整性的前提下最大程度地提高并发性能，因为它只会锁住需要修改的行，而不会影响整个表的读写操作。

行级锁的应用场景

行级锁适用于对数据库中特定行进行修改操作时的并发场景，比如订单表中的某一条订单数据需要被多个线程同时读取和更新。

在 spring boot 中，我们可以通过使用 JPA 或 MyBatis 等持久化框架来操作数据库，并结合行级锁来实现对数据的并发控制。

行级锁的使用示例

使用 JPA 实现行级锁

在 spring boot 中使用 JPA 来实现行级锁的示例代码如下：

import org.springframework.data.jpa.repository.Lock;
import org.springframework.data.jpa.repository.Query;
import org.springframework.data.repository.CrudRepository;
import org.springframework.data.repository.query.Param;
import org.springframework.data.repository.query.QueryHints;

import javax.persistence.LockModeType;
import javax.persistence.QueryHint;

public interface OrderRepository extends CrudRepository<Order, Long> {

    @Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
    @QueryHints({@QueryHint(name = "javax.persistence.lock.timeout", value = "5000")})
    @Query("select o from Order o where o.id = :id")
    Order findOrderByIdForUpdate(@Param("id") Long id);
}

在上面的示例中，我们定义了一个 OrderRepository 接口，并在方法 findOrderByIdForUpdate 上使用了 @Lock 注解来指定行级锁的模式为 PESSIMISTIC_WRITE，表示该方法会对查询到的数据进行写操作时加锁。

使用 MyBatis 实现行级锁

在 spring boot 中使用 MyBatis 来实现行级锁的示例代码如下：

import org.apache.ibatis.annotations.Mapper;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;

@Mapper
public interface OrderMapper {

    @Select("select * from orders where id = #{id} for update")
    Order findOrderByIdForUpdate(Long id);
}

在上面的示例中，我们定义了一个 OrderMapper 接口，并使用 @Select 注解来编写 SQL 查询语句，并在语句中使用 for update 来指定对查询到的数据加锁。

实现一个简单的订单系统示例

为了更好地理解行级锁在 spring boot 中的应用，我们可以实现一个简单的订单系统示例。这个系统包含订单的创建、查询和更新等功能，并使用行级锁来保证数据的一致性。

订单系统状态图

stateDiagram
    [*] --> OrderCreated
    OrderCreated --> OrderPaid
    OrderPaid --> OrderShipped
    OrderShipped --> OrderDelivered
    OrderDelivered --> [*]

订单系统代码示例

我们可以使用 JPA 来实现订单系统的示例代码如下：

@Entity
public class Order {
    
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;
    private String status;
    
    // getters and setters
}

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {
    
    @Autowired
    private OrderRepository orderRepository;
    
    @PostMapping
    public Order createOrder() {
        Order order = new Order();
        order.setStatus("created");
        return orderRepository.save(order);
    }
    
    @PutMapping("/{id}/pay")
    public Order payOrder(@PathVariable Long id) {
        Order order = orderRepository.findOrderByIdForUpdate(id);
        order.setStatus("paid");
        return orderRepository.save(order);
    }
    
    @PutMapping("/{id}/ship")
    public Order shipOrder(@PathVariable Long id) {
        Order order = orderRepository.findOrderByIdForUpdate(id);
        order.setStatus("shipped");
        return orderRepository.save(order);
    }
    
    @PutMapping("/{id}/deliver")
    public Order deliverOrder(@PathVariable Long id) {
        Order order = orderRepository.findOrderByIdForUpdate(id);
        order.setStatus("delivered");
        return orderRepository.save(order);
    }
}

在上面的代码中，我们定义了一个 Order 实体类和一个 OrderController 控制器，实