Java併發問題--樂觀鎖與悲觀鎖
首先為什麼需要鎖（併發控制）？
在多使用者環境中，在同一時間可能會有多個使用者更新相同的記錄，這會產生衝突。這就是著名的併發性問題。
典型的衝突有：
丟失更新：一個事務的更新覆蓋了其它事務的更新結果，就是所謂的更新丟失。例如：使用者A把值從6改為2，使用者B把值從2改為6，則使用者A丟失了他的更新。
髒讀：當一個事務讀取其它完成一半事務的記錄時，就會發生髒讀取。例如：使用者A,B看到的值都是6，使用者B把值改為2，使用者A讀到的值仍為6。
為了解決這些併發帶來的問題。我們需要引入併發控制機制。
介紹一下樂觀鎖與悲觀鎖
悲觀鎖：總是假設最壞的情況，每次去拿資料的時候都認為別人會修改，所以每次在拿資料的時候都會上鎖
樂觀鎖：顧名思義，就是很樂觀，每次去拿資料的時候都認為別人不會修改，所以不會上鎖，但是在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個資料，可以使用版本號等機制。樂觀鎖適用於多讀的應用型別，這樣可以提高吞吐量，像資料庫提供的類似於write_condition機制，其實都是提供的樂觀鎖。
悲觀鎖：假定會發生併發衝突，遮蔽一切可能違反資料完整性的操作。
樂觀鎖：假設不會發生併發衝突，
悲觀鎖介紹
使用場景舉例：以MySQL InnoDB為例
商品goods表中有一個欄位status，status為1代表商品未被下單，status為2代表商品已經被下單，那麼我們對某個商品下單時必須確保該商品status為1。假設商品的id為1。
1、如果不採用鎖，那麼操作方法如下：
//1.查詢出商品資訊
select status from t_goods where id=1;
//2.根據商品資訊生成訂單
insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);
//3.修改商品status為2
update t_goods set status=2;
上面這種場景在高併發訪問的情況下很可能會出現問題。
前面已經提到，只有當goods status為1時才能對該商品下單，上面第一步操作中，查詢出來的商品status為1。但是當我們執行第三步Update操作的時候，有可能出現其他人先一步對商品下單把goods status修改為2了，但是我們並不知道資料已經被修改了，這樣就可能造成同一個商品被下單2次，使得資料不一致。所以說這種方式是不安全的。
2、使用悲觀鎖來實現：
在上面的場景中，商品資訊從查詢出來到修改，中間有一個處理訂單的過程，使用悲觀鎖的原理就是，當我們在查詢出goods資訊後就把當前的資料鎖定，直到我們修改完畢後再解鎖。那麼在這個過程中，因為goods被鎖定了，就不會出現有第三者來對其進行修改了。
注：要使用悲觀鎖，我們必須關閉mysql資料庫的自動提交屬性，因為MySQL預設使用autocommit模式，也就是說，當你執行一個更新操作後，MySQL會立刻將結果進行提交。
我們可以使用命令設定MySQL為非autocommit模式：
set autocommit=0;
設定完autocommit後，我們就可以執行我們的正常業務了。具體如下：
//0.開始事務
begin;/begin work;/start transaction; (三者選一就可以)
//1.查詢出商品資訊
select status from t_goods where id=1 for update;
//2.根據商品資訊生成訂單
insert into t_orders (id,goods_id) values (null,1);
//3.修改商品status為2
update t_goods set status=2;
//4.提交事務
commit;/commit work;
注：上面的begin/commit為事務的開始和結束，因為在前一步我們關閉了mysql的autocommit，所以需要手動控制事務的提交，在這裡就不細表了。
上面的第一步我們執行了一次查詢操作：select status from t_goods where id=1 for update;
與普通查詢不一樣的是，我們使用了select…for update的方式，這樣就通過資料庫實現了悲觀鎖。此時在t_goods表中，id為1的 那條資料就被我們鎖定了，其它的事務必須等本次事務提交之後才能執行。這樣我們可以保證當前的資料不會被其它事務修改。
注：需要注意的是，在事務中，只有SELECT ... FOR UPDATE 或LOCK IN SHARE MODE 同一筆資料時會等待其它事務結束後才執行，一般SELECT ... 則不受此影響。拿上面的例項來說，當我執行select status from t_goods where id=1 for update;後。我在另外的事務中如果再次執行select status from t_goods where id=1 for update;則第二個事務會一直等待第一個事務的提交，此時第二個查詢處於阻塞的狀態，但是如果我是在第二個事務中執行select status from t_goods where id=1;則能正常查詢出資料，不會受第一個事務的影響。
談到了MySQL悲觀鎖，但是悲觀鎖並不是適用於任何場景，它也有它存在的一些不足，因為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。如果加鎖的時間過長，其他使用者長時間無法訪問，影響了程式的併發訪問性，同時這樣對資料庫效能開銷影響也很大，特別是對長事務而言，這樣的開銷往往無法承受。所以與悲觀鎖相對的，我們有了樂觀鎖，具體參見下面介紹：
樂觀鎖介紹：
樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖假設認為資料一般情況下不會造成衝突，所以在資料進行提交更新的時候，才會正式對資料的衝突與否進行檢測，如果發現衝突了，則讓返回使用者錯誤的資訊，讓使用者決定如何去做。那麼我們如何實現樂觀鎖呢，一般來說有以下2種方式：
1、使用資料版本（Version）記錄機制實現
這是樂觀鎖最常用的一種實現方式。何謂資料版本？即為資料增加一個版本標識，一般是通過為資料庫表增加一個數字型別的 “version” 欄位來實現。當讀取資料時，將version欄位的值一同讀出，資料每更新一次，對此version值加一。當我們提交更新的時候，判斷資料庫表對應記錄的當前版本資訊與第一次取出來的version值進行比對，如果資料庫表當前版本號與第一次取出來的version值相等，則予以更新，否則認為是過期資料。用下面的一張圖來說明：
如上圖所示，如果更新操作順序執行，則資料的版本（version）依次遞增，不會產生衝突。但是如果發生有不同的業務操作對同一版本的資料進行修改，那麼，先提交的操作（圖中B）會把資料version更新為2，當A在B之後提交更新時發現數據的version已經被修改了，那麼A的更新操作會失敗。
2、樂觀鎖定的第二種實現方式
和第一種差不多，同樣是在需要樂觀鎖控制的table中增加一個欄位，名稱無所謂，欄位型別使用時間戳（timestamp）, 和上面的version類似，也是在更新提交的時候檢查當前資料庫中資料的時間戳和自己更新前取到的時間戳進行對比，如果一致則OK，否則就是版本衝突。
使用場景舉例：以MySQL InnoDB為例
還是拿之前的例項來舉：商品goods表中有一個欄位status，status為1代表商品未被下單，status為2代表商品已經被下單，那麼我們對某個商品下單時必須確保該商品status為1。假設商品的id為1。
下單操作包括3步驟：
1.查詢出商品資訊
select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}
2.根據商品資訊生成訂單
3.修改商品status為2
update t_goods
set status=2,version=version+1
where id=#{id} and version=#{version};
那麼為了使用樂觀鎖，我們首先修改t_goods表，增加一個version欄位，資料預設version值為1。
t_goods表初始資料如下：
對於樂觀鎖的實現，我使用MyBatis來進行實踐，具體如下：
Goods實體類：
GoodsDao：
mapper.xml：
GoodsDaoTest測試類：
輸出結果：
說明：
在GoodsDaoTest測試方法中，我們同時查出同一個版本的資料，賦給不同的goods物件，然後先修改good1物件然後執行更新操作，執行成功。然後我們修改goods2，執行更新操作時提示操作失敗。此時t_goods表中資料如下：
我們可以看到 id為1的資料version已經在第一次更新時修改為2了。所以我們更新good2時update where條件已經不匹配了，所以更新不會成功，具體sql如下：
結論
在實際生產環境裡邊,如果併發量不大且不允許髒讀，可以使用悲觀鎖解決併發問題；但如果系統的併發非常大的話,悲觀鎖定會帶來非常大的效能問題,所以我們就要選擇樂觀鎖定的方法.
參考資料：