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MySQL乐观锁和悲观锁具体实现

转载2022-09-07 14:23:171029 + php学习QQ群(点击入群)

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对于MySQL中的乐观锁和悲观锁,可能很多的开发者还不是很熟悉,并不知道其中具体是如何实现的。本文就针对这个问题做一个实际案例演示,让你彻底明白这两种锁的区别。

锁分类

MySQL的中锁按照范围主要分为表锁、行锁和页面锁。其中myisam存储引擎只支持表锁,InnoDB不仅仅支持行锁,在一定程度上也支持表锁。按照行为可以分为共享锁(读锁)、排他锁(写锁)和意向锁。按照思想分为乐观锁和悲观锁。

今天的文章演示一下实际中的乐观锁和悲观锁是如何操作的。

表结构

下面的SQL语句是表的结构:

CREATE TABLE `demo`.`user` (
`id` int(10) UNSIGNED ZEROFILL NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL,
`sex` tinyint(1) UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0,
`email` varchar(255) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NULL DEFAULT NULL,
`mobile` varchar(20) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci NULL DEFAULT NULL,
`version` int(1) NULL DEFAULT 1 COMMENT '数据版本号',
PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 8 CHARACTER SET = utf8mb4 COLLATE = utf8mb4_unicode_ci ROW_FORMAT = Dynamic;
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插入模拟数据:

BEGIN;
INSERT INTO `user` VALUES (0000000001, '张三', 0, '18228937997@163.com', '18228937997', 1);
INSERT INTO `user` VALUES (0000000002, '李四', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1);
INSERT INTO `user` VALUES (0000000003, '李四1', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1);
INSERT INTO `user` VALUES (0000000004, '李四2', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1);
INSERT INTO `user` VALUES (0000000005, '李四3', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1);
INSERT INTO `user` VALUES (0000000006, '李四4', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1);
INSERT INTO `user` VALUES (0000000007, '李四55', 0, '1005349393@163.com', '15683202302', 1);
COMMIT;
登录后复制

表中数据。

mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user;
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
| id | name | sex | email | mobile | version |
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
| 1 | 张三 | 0 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 2 |
| 2 | 李四 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 |
| 3 | 李四1 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 |
| 4 | 李四2 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 |
| 5 | 李四3 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 |
| 6 | 李四4 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 |
| 7 | 李四55 | 0 | 1005349393@163.com | 15683202302 | 1 |
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
7 rows in set
Time: 0.011s
登录后复制

悲观锁

悲观锁,比较消极的一种锁处理方式。直接在操作数据时,抢占锁。其他的事务在进行时就会等待,直到占有锁的事务释放锁为止。

这种处理方式能保证数据的最大一致性,但是容易导致锁超时、并发程度低等问题。 首先我们开启事务一,并且对id=1的数据进行update操作,此时我们不提交事务。

mysql root@127.0.0.1:demo> begin;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.002s
mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set name = '张三111111'where id = 1;
Query OK, 1 row affected
Time: 0.004s
登录后复制

接着我们开启事务二,对id=1的数据进行update操作,查看此时会发生什么情况?

mysql root@127.0.0.1:demo> begin;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.002s
mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set sex = 1 where id = 1;
登录后复制

我们执行完update语句之后,就处于等待状态,SQL语句也不会马上被执行,这是因为事务一没有commit,也就没有释放id=1的数据对应的写锁。

效果如下图:

07.png

通过上面的例子,我们就能比较直观的感受到悲观锁的实现过程是如何的。

乐观锁

乐观锁认为数据一般情况下不会造成冲突,只有当数据去执行修改情况时,才会针对数据冲突做处理。这里是如何发现冲突了呢?常规的方式,都是在数据行上加一个版本号或者时间戳等字段。(本文使用version作为版本好方式,使用时间戳方式同理)

乐观锁的实现原理:

  • 一个事务在读取数据时,将对应的版本号字段读取出来,假设此时的版本号是1。
  • 另外一个事务也是执行同样的读取操作。当事务一提交时,对版本号执行+1,此时该数据行的版本号就是2。
  • 第二个事务执行修改操作时,针对业务数据做条件,并默认增加一个版本号作为where条件。此时修改语句中的版本号字段是不满足where条件,该事务执行失败。通过这种方式来达到锁的功能。

08.png

客户端一:

mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1;
+----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+
| id | name | sex | email | mobile | version |
+----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+
| 1 | 张三111111 | 0 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 1 |
+----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+
1 row in set
Time: 0.012s
mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set name = '事务一', version = version + 1 where id = 1 and version = 1;
Query OK, 1 row affected
Time: 0.008s
mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1;
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
| id | name | sex | email | mobile | version |
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
| 1 | 事务一 | 1 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 2 |
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
1 row in set
Time: 0.009s
登录后复制

执行update语句的顺序应该在客户端二执行了select之后,在执行。

客户端二:

mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1;
+----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+
| id | name | sex | email | mobile | version |
+----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+
| 1 | 张三111111 | 1 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 1 |
+----+------------+-----+---------------------+-------------+---------+
1 row in set
Time: 0.015s
mysql root@127.0.0.1:demo> update `user` set name = '事务二', version = version + 1 where id = 1 and version = 1;
Query OK, 0 rows affected
Time: 0.003s
mysql root@127.0.0.1:demo> select * from user where id = 1;
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
| id | name | sex | email | mobile | version |
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
| 1 | 事务一 | 1 | 18228937997@163.com | 18228937997 | 2 |
+----+--------+-----+---------------------+-------------+---------+
1 row in set
Time: 0.012s
登录后复制

此时根据update返回的结构,可以看出受影响的行数为0,同时select查询之后,返现数据也是事务一的数据。

适用场景

悲观锁:比较适合写入操作比较频繁的场景,如果出现大量的读取操作,每次读取的时候都会进行加锁,这样会增加大量的锁的开销,降低了系统的吞吐量。

乐观锁:比较适合读取操作比较频繁的场景,如果出现大量的写入操作,数据发生冲突的可能性就会增大,为了保证数据的一致性,应用层需要不断的重新获取数据,这样会增加大量的查询操作,降低了系统的吞吐量。

总结

两种所各有优缺点,读取频繁使用乐观锁,写入频繁使用悲观锁。

像乐观锁适用于写比较少的情况下,即冲突真的很少发生的时候,这样可以省去了锁的开销,加大了系统的整个吞吐量。但如果经常产生冲突,上层应用会不断的进行retry,这样反倒是降低了性能,所以这种情况下用悲观锁就比较合适,之所以用悲观锁就是因为两个用户更新同一条数据的概率高,也就是冲突比较严重的情况下,所以才用悲观锁。

悲观锁比较适合强一致性的场景,但效率比较低,特别是读的并发低。乐观锁则适用于读多写少,并发冲突少的场景。

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以上就是MySQL乐观锁和悲观锁具体实现的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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