Java高併發解決方案
Java高併發，如何解決，什麼方式解決 對於我們開發的網站，如果網站的訪問量非常大的話，那麼我們就需要考慮相關的併發訪問問題了。而併發問題是絕大部分的程式設計師頭疼的問題，
但話又說回來了，既然逃避不掉，那我們就坦然面對吧~今天就讓我們一起來研究一下常見的併發和同步吧。
為了更好的理解併發和同步，我們需要先明白兩個重要的概念:同步和非同步
1、同步和非同步的區別和聯絡
所謂同步，可以理解為在執行完一個函式或方法之後，一直等待系統返回值或訊息，這時程式是出於阻塞的，只有接收到
返回的值或訊息後才往下執行其它的命令。 非同步，執行完函式或方法後，不必阻塞性地等待返回值或訊息，只需要向系統委託一個非同步過程，那麼當系統接收到返回 值或訊息時，系統會自動觸發委託的非同步過程，從而完成一個完整的流程。 同步在一定程度上可以看做是單執行緒，這個執行緒請求一個方法後就待這個方法給他回覆，否則他不往下執行(死心眼)。 非同步在一定程度上可以看做是多執行緒的(廢話，一個執行緒怎麼叫非同步)，請求一個方法後，就不管了，繼續執行其他的方法。
同步就是一件事，一件事情一件事的做。 非同步就是，做一件事情，不引響做其他事情。
例如：吃飯和說話，只能一件事一件事的來，因為只有一張嘴。 但吃飯和聽音樂是非同步的，因為，聽音樂並不引響我們吃飯。
對於Java程式設計師而言，我們會經常聽到同步關鍵字synchronized，假如這個同步的監視物件是類的話，那麼如果當一個物件 訪問類裡面的同步方法的話，那麼其它的物件如果想要繼續訪問類裡面的這個同步方法的話，就會進入阻塞，只有等前一個物件 執行完該同步方法後當前物件才能夠繼續執行該方法。這就是同步。相反，如果方法前沒有同步關鍵字修飾的話，那麼不同的物件 可以在同一時間訪問同一個方法，這就是非同步。 在補充一下(髒資料和不可重複讀的相關概念): 髒資料
髒讀就是指當一個事務正在訪問資料，並且對資料進行了修改，而這種修改還沒有提交到資料庫中，這時，另外一個事務也訪問這個資料，然後使用了這 個數據。因為這個資料是還沒有提交的資料，那麼另外一個事務讀到的這個資料是髒資料(Dirty Data)，依據髒資料所做的操作可能是不正確的。
不可重複讀
不可重複讀是指在一個事務內，多次讀同一資料。在這個事務還沒有結束時，另外一個事務也訪問該同一資料。那麼，在第一個事務中的兩次讀資料之間，由於第二個事務的修改，那麼第一個事務兩次讀到的資料可能是不一樣的。這樣就發生了在一個事務內兩次讀到的資料是不一樣的，因此稱為是不可重複讀 2、如何處理併發和同步
今天講的如何處理併發和同同步問題主要是通過鎖機制。
我們需要明白，鎖機制有兩個層面。
一種是程式碼層次上的，如java中的同步鎖，典型的就是同步關鍵字synchronized，這裡我不在做過多的講解，
感興趣的可以參考:http://www.cnblogs.com/xiohao/p/4151408.html
另外一種是資料庫層次上的，比較典型的就是悲觀鎖和樂觀鎖。這裡我們重點講解的就是悲觀鎖（傳統的物理鎖）和樂觀鎖。
悲觀鎖(Pessimistic Locking):
悲觀鎖，正如其名，它指的是對資料被外界（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，
在整個資料處理過程中，將資料處於鎖定狀態。
悲觀鎖的實現，往往依靠資料庫提供的鎖機制（也只有資料庫層提供的鎖機制才能 真正保證資料訪問的排他性，否則，即使在本系統
中實現了加鎖機制，也無法保證外部系 統不會修改資料）。
一個典型的倚賴資料庫的悲觀鎖呼叫：
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，也是基於資料庫的鎖機制實現。
下面的程式碼實現了對查詢記錄的加鎖：
String hqlStr ="from TUser as user where user.name='Erica'";
Query query = session.createQuery(hqlStr);
query.setLockMode("user",LockMode.UPGRADE); // 加鎖
List userList = query.list();// 執行查詢，獲取資料
query.setLockMode 對查詢語句中，特定別名所對應的記錄進行加鎖（我們為 TUser 類指定了一個別名 “user” ），這裡也就是對
返回的所有 user 記錄進行加鎖。
觀察執行期 Hibernate 生成的 SQL 語句：
select tuser0_.id as id, tuser0_.name as name, tuser0_.group_id
as group_id, tuser0_.user_type as user_type, tuser0_.sex as sex
from t_user tuser0_ where (tuser0_.name='Erica' ) for update
這裡 Hibernate 通過使用資料庫的 for update 子句實現了悲觀鎖機制。
Hibernate 的加鎖模式有：
Ø LockMode.NONE ： 無鎖機制。
Ø LockMode.WRITE ： Hibernate 在 Insert 和 Update 記錄的時候會自動獲取
Ø LockMode.READ ： Hibernate 在讀取記錄的時候會自動獲取。
以上這三種鎖機制一般由 Hibernate 內部使用，如 Hibernate 為了保證 Update
過程中物件不會被外界修改，會在 save 方法實現中自動為目標物件加上 WRITE 鎖。
Ø LockMode.UPGRADE ：利用資料庫的 for update 子句加鎖。
Ø LockMode. UPGRADE_NOWAIT ： Oracle 的特定實現，利用 Oracle 的 for
update nowait 子句實現加鎖。
上面這兩種鎖機制是我們在應用層較為常用的，加鎖一般通過以下方法實現：
Criteria.setLockMode
Query.setLockMode
Session.lock
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
真正通過資料庫的鎖機制進行加鎖處理，否則，資料已經通過不包含 for update
子句的 Select SQL 載入進來，所謂資料庫加鎖也就無從談起。
為了更好的理解select... for update的鎖表的過程，本人將要以mysql為例，進行相應的講解
1、要測試鎖定的狀況，可以利用MySQL的Command Mode ，開二個視窗來做測試。
表的基本結構如下:
表中內容如下:
開啟兩個測試視窗，在其中一個視窗執行select * from ta for update0
然後在另外一個視窗執行update操作如下圖:
等到一個視窗commit後的圖片如下:
到這裡，悲觀鎖機制你應該瞭解一些了吧~
需要注意的是for update要放到mysql的事務中，即begin和commit中，否者不起作用。
至於是鎖住整個表還是鎖住選中的行，請參考:
http://www.cnblogs.com/xiohao/p/4385768.html
至於hibernate中的悲觀鎖使用起來比較簡單，這裡就不寫demo了~感興趣的自己查一下就ok了~
樂觀鎖(Optimistic Locking):
相對悲觀鎖而言，樂觀鎖機制採取了更加寬鬆的加鎖機制。悲觀鎖大多數情況下依 靠資料庫的鎖機制實現，以保證操作最大程度的獨佔性。但隨之
而來的就是資料庫 效能的大量開銷，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，當某個操作員讀取使用者的資料，並在讀出的使用者數
據的基礎上進 行修改時（如更改使用者帳戶餘額），如果採用悲觀鎖機制，也就意味著整個操作過 程中（從操作員讀出資料、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），資料庫記錄始終處於加鎖狀態，可以想見，如果面對幾 百上千個併發，這樣的情況將導致怎樣的後果。 樂
觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。
樂觀鎖，大多是基於資料版本 Version ）記錄機制實現。何謂資料版本？即為資料增加一個版本標識，在基於資料庫表的版本解決方案中，一般是通
過為資料庫表增加一個 “version” 欄位來 實現。 讀取出資料時，將此版本號一同讀出，之後更新時，對此版本號加一。此時，將提 交資料的版本資料與資料
庫表對應記錄的當前版本資訊進行比對，如果提交的資料 版本號大於資料庫表當前版本號，則予以更新，否則認為是過期資料。對於上面修改使用者帳戶資訊
的例子而言，假設資料庫中帳戶資訊表中有一個 version 欄位，當前值為 1 ；而當前帳戶餘額欄位（ balance ）為 $100 。操作員 A 此時將其讀出
（ version=1 ），並從其帳戶餘額中扣除 100-$50 ）。 2 在操作員 A 操作的過程中，操作員 B 也讀入此使用者資訊（ version=1 ），並 從其帳
戶餘額中扣除 100-50 ），提交
至資料庫更新，此時由於提交資料版本大 於資料庫記錄當前版本，資料被更新，資料庫記錄 version 更新為 2 。 4 操作員 B 完成了操作，也將版本號加一
（ version=2 ）試圖向資料庫提交數 據（ balance=$80 ），但此時比對資料庫記錄版本時發現，操作員 B 提交的 資料版本號為 2 ，資料庫記錄當前版
本也為 2 ，不滿足 “ 提交版本必須大於記 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 用基於
version=1 的舊資料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資料庫加鎖開銷（操作員 A
和操作員 B 操作過程中，都沒有對資料庫資料加鎖），大大提升了大併發量下的系 統整體效能表現。 需要注意的是，樂觀鎖機制往往基於系統中的資料儲存
邏輯，因此也具備一定的局 限性，如在上例中，由於樂觀鎖機制是在我們的系統中實現，來自外部系統的使用者 餘額更新操作不受我們系統的控制，因此可能
會造成髒資料被更新到資料庫中。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，並進行相應調整（如 將樂觀鎖策略在資料庫儲存過程中實
現，對外只開放基於此儲存過程的資料更新途 徑，而不是將資料庫表直接對外公開）。 Hibernate 在其資料訪問引擎中內建了樂觀鎖實現。如果不用考慮外
部系統對數 據庫的更新操作，利用 Hibernate 提供的透明化樂觀鎖實現，將大大提升我們的 生產力。
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