Hibernate的樂(lè )觀(guān)鎖與悲觀(guān)鎖
文章轉自網(wǎng)上好像是玉米田的，忘記了
鎖（ locking ）
業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現過(guò)程中，往往需要保證數據訪(fǎng)問(wèn)的排他性。如在金融系統的日終結算處理中，我們希望針對某個(gè) cut-off 時(shí)間點(diǎn)的數據進(jìn)行處理，而不希望在結算進(jìn)行過(guò)程中（可能是幾秒種，也可能是幾個(gè)小時(shí)），數據再發(fā)生變化。此時(shí)，我們就需要通過(guò)一些機制來(lái)保證這些數據在某個(gè)操作過(guò)程中不會(huì )被外界修改，這樣的機制，在這里，也就是所謂的 “鎖” ，即給我們選定的目標數據上鎖，使其無(wú)法被其他程序修改。Hibernate 支持兩種鎖機制：即通常所說(shuō)的 “悲觀(guān)鎖（ Pessimistic Locking ）”和 “樂(lè )觀(guān)鎖（ Optimistic Locking ）” 。
悲觀(guān)鎖（ Pessimistic Locking ）
悲觀(guān)鎖，正如其名，它指的是對數據被外界（包括本系統當前的其他事務(wù)，以及來(lái)自外部系統的事務(wù)處理）修改持保守態(tài)度，因此，在整個(gè)數據處理過(guò)程中，將數據處于鎖定狀態(tài)。悲觀(guān)鎖的實(shí)現，往往依靠數據庫提供的鎖機制（也只有數據庫層提供的鎖機制才能真正保證數據訪(fǎng)問(wèn)的排他性，否則，即使在本系統中實(shí)現了加鎖機制，也無(wú)法保證外部系統不會(huì )修改數據）。
一個(gè)典型的倚賴(lài)數據庫的悲觀(guān)鎖調用：
select * from account where name=”Erica” for update
這條 sql 語(yǔ)句鎖定了 account 表中所有符合檢索條件（name=”Erica”）的記錄。本次事務(wù)提交之前（事務(wù)提交時(shí)會(huì )釋放事務(wù)過(guò)程中的鎖），外界無(wú)法修改這些記錄。Hibernate 的悲觀(guān)鎖，也是基于數據庫的鎖機制實(shí)現。
下面的代碼實(shí)現了對查詢(xún)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(xún)，獲取數據
query.setLockMode 對查詢(xún)語(yǔ)句中，特定別名所對應的記錄進(jìn)行加鎖（我們?yōu)門(mén)User 類(lèi)指定了一個(gè)別名 “user” ），這里也就是對返回的所有 user 記錄進(jìn)行加鎖。
觀(guān)察運行期 Hibernate 生成的 SQL 語(yǔ)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
這里 Hibernate 通過(guò)使用數據庫的 for update 子句實(shí)現了悲觀(guān)鎖機制。
Hibernate 的加鎖模式有：
LockMode.NONE ： 無(wú)鎖機制。
LockMode.WRITE ： Hibernate 在 Insert 和 Update 記錄的時(shí)候會(huì )自動(dòng)獲取。
LockMode.READ ： Hibernate 在讀取記錄的時(shí)候會(huì )自動(dòng)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(guò)程中對象不會(huì )被外界修改，會(huì )在 save 方法實(shí)現中自動(dòng)為目標對象加上 WRITE 鎖。
LockMode.UPGRADE ：利用數據庫的 for update 子句加鎖。
LockMode. UPGRADE_NOWAIT ： Oracle 的特定實(shí)現，利用 Oracle 的 for update nowait 子句實(shí)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(guò)以下方法實(shí)現：
Criteria.setLockMode
Query.setLockMode
Session.lock
注意，只有在查詢(xún)開(kāi)始之前（也就是 Hiberate 生成 SQL 之前）設定加鎖，才會(huì )真正通過(guò)數據庫的鎖機制進(jìn)行加鎖處理，否則，數據已經(jīng)通過(guò)不包含 for update 子句的 Select SQL 加載進(jìn)來(lái)，所謂數據庫加鎖也就無(wú)從談起。
樂(lè )觀(guān)鎖（ Optimistic Locking ）
相對悲觀(guān)鎖而言，樂(lè )觀(guān)鎖機制采取了更加寬松的加鎖機制。悲觀(guān)鎖大多數情況下依靠數據庫的鎖機制實(shí)現，以保證操作最大程度的獨占性。但隨之而來(lái)的就是數據庫性能的大量開(kāi)銷(xiāo)，特別是對長(cháng)事務(wù)而言，這樣的開(kāi)銷(xiāo)往往無(wú)法承受。
如一個(gè)金融系統，當某個(gè)操作員讀取用戶(hù)的數據，并在讀出的用戶(hù)數據的基礎上進(jìn)行修改時(shí)如更改用戶(hù)帳戶(hù)余額），如果采用悲觀(guān)鎖機制，也就意味著(zhù)整個(gè)操作過(guò)程中（從操作員讀出數、開(kāi)始修改直至提交修改結果的全過(guò)程，甚至還包括操作員中途去煮咖啡的時(shí)間），數據庫記錄始終處于加鎖狀態(tài)，可以想見(jiàn)，如果面對幾百上千個(gè)并發(fā)，這樣的情況將導致怎樣的后果。樂(lè )觀(guān)鎖機制在一定程度上解決了這個(gè)問(wèn)題。樂(lè )觀(guān)鎖，大多是基于數據版本（ Version ）記錄機制實(shí)現。何謂數據版本？即為數據增加一個(gè)版本標識，在基于數據庫表的版本解決方案中，一般是通過(guò)為數據庫表增加一個(gè) “version” 字段來(lái)實(shí)現。
讀取出數據時(shí)，將此版本號一同讀出，之后更新時(shí)，對此版本號加一。此時(shí)，將提交數據的版本數據與數據庫表對應記錄的當前版本信息進(jìn)行比對，如果提交的數據版本號大于數據庫表當前版本號，則予以更新，否則認為是過(guò)期數據。
對于上面修改用戶(hù)帳戶(hù)信息的例子而言，假設數據庫中帳戶(hù)信息表中有一個(gè)version 字段，當前值為 1 ；而當前帳戶(hù)余額字段（balance）為 $100 。
1 操作員 A 此時(shí)將其讀出（version=1），并從其帳戶(hù)余額中扣除 $50（$100-$50）。
2 在操作員 A 操作的過(guò)程中，操作員 B 也讀入此用戶(hù)信息（version=1），并從其帳戶(hù)余額中扣除 $20 （$100-$20）。
3 操作員 A 完成了修改工作，將數據版本號加一（version=2），連同帳戶(hù)扣除后余額（balance=$50），提交至數據庫更新，此時(shí)由于提交數據版本大于數據庫記錄當前版本，數據被更新，數據庫記錄 version 更新為 2 。
4 操作員 B 完成了操作，也將版本號加一（version=2）試圖向數據庫提交數據（balance=$80），但此時(shí)比對數據庫記錄版本時(shí)發(fā)現，操作員 B 提交的數據版本號為 2 ，數據庫記錄當前版本也為 2 ，不滿(mǎn)足“ 提交版本必須大于記錄當前版本才能執行更新“ 的樂(lè )觀(guān)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 用基于 version=1 的舊數據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(lè )觀(guān)鎖機制避免了長(cháng)事務(wù)中的數據庫加鎖開(kāi)銷(xiāo)（操作員 A 和操作員 B 操作過(guò)程中，都沒(méi)有對數據庫數據加鎖），大大提升了大并發(fā)量下的系統整體性能表現。需要注意的是，樂(lè )觀(guān)鎖機制往往基于系統中的數據存儲邏輯，因此也具備一定的局限性，如在上例中，由于樂(lè )觀(guān)鎖機制是在我們的系統中實(shí)現，來(lái)自外部系統的用戶(hù)余額更新操作不受我們系統的控制，因此可能會(huì )造成臟數據被更新到數據庫中。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，并進(jìn)行相應調整（如將樂(lè )觀(guān)鎖策略在數據庫存儲過(guò)程中實(shí)現，對外只開(kāi)放基于此存儲過(guò)程的數據更新途徑，而不是將數據庫表直接對外公開(kāi)）。
Hibernate 在其數據訪(fǎng)問(wèn)引擎中內置了樂(lè )觀(guān)鎖實(shí)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(lè )觀(guān)鎖實(shí)現，將大大提升我們的生產(chǎn)力。
Hibernate 中可以通過(guò) class 描述符的 optimistic-lock 屬性結合 version描述符指定。
現在，我們?yōu)橹笆纠械?TUser 加上樂(lè )觀(guān)鎖機制。
1 ． 首先為 TUser 的 class 描述符添加 optimistic-lock 屬性：
<hibernate-mapping>
<class name="org.hibernate.sample.TUser" table="t_user" dynamic-update="true"
dynamic-insert="true" optimistic-lock="version">
……
</class>
</hibernate-mapping>
optimistic-lock 屬性有如下可選取值：
none：無(wú)樂(lè )觀(guān)鎖
version：通過(guò)版本機制實(shí)現樂(lè )觀(guān)鎖
dirty：通過(guò)檢查發(fā)生變動(dòng)過(guò)的屬性實(shí)現樂(lè )觀(guān)鎖
all：通過(guò)檢查所有屬性實(shí)現樂(lè )觀(guān)鎖
其中通過(guò) version 實(shí)現的樂(lè )觀(guān)鎖機制是 Hibernate 官方推薦的樂(lè )觀(guān)鎖實(shí)現，同時(shí)也是 Hibernate 中，目前唯一在數據對象脫離 Session 發(fā)生修改的情況下依然有效的鎖機制。因此，一般情況下，我們都選擇 version 方式作為 Hibernate 樂(lè )觀(guān)鎖實(shí)現機制。
2 ． 添加一個(gè) Version 屬性描述符
<hibernate-mapping>
<class name="org.hibernate.sample.TUser" table="t_user" dynamic-update="true" dynamic-insert="true"
optimistic-lock="version">
<id name="id" column="id" type="java.lang.Integer">
<generator class="native">
</generator>
</id>
<version column="version" name="version" type="java.lang.Integer"/>
……
</class>
</hibernate-mapping>
注意 version 節點(diǎn)必須出現在 ID 節點(diǎn)之后。這里我們聲明了一個(gè) version 屬性，用于存放用戶(hù)的版本信息，保存在 TUser 表的version 字段中。
此時(shí)如果我們嘗試編寫(xiě)一段代碼，更新 TUser 表中記錄數據，如：
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
TUser user =(TUser)userList.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
user.setUserType(1); // 更新 UserType 字段
tx.commit();
每次對 TUser 進(jìn)行更新的時(shí)候，我們可以發(fā)現，數據庫中的 version 都在遞增。而如果我們嘗試在 tx.commit 之前，啟動(dòng)另外一個(gè) Session ，對名為 Erica 的用戶(hù)進(jìn)行操作，以模擬并發(fā)更新時(shí)的情形：
Session session= getSession();
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
Session session2 = getSession();
Criteria criteria2 = session2.createCriteria(TUser.class);
criteria2.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
List userList2 = criteria2.list();TUser user =(TUser)userList.get(0);
TUser user2 =(TUser)userList2.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
Transaction tx2 = session2.beginTransaction();
user2.setUserType(99);
tx2.commit();
user.setUserType(1);
tx.commit();
執行以上代碼，代碼將在 tx.commit() 處拋出 StaleObjectStateException 異常，并指出版本檢查失敗，當前事務(wù)正在試圖提交一個(gè)過(guò)期數據。通過(guò)捕捉這個(gè)異常，我們就可以在樂(lè )觀(guān)鎖校驗失敗時(shí)進(jìn)行相應處理。
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