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作為一種數(shù)據(jù)存儲和管理工具，數(shù)據(jù)庫扮演著至關(guān)重要的角色，它不僅可以保存數(shù)據(jù)，還可以提高數(shù)據(jù)訪問的效率。在日常的開發(fā)中，數(shù)據(jù)庫中往往會涉及到并發(fā)數(shù)據(jù)訪問與修改的問題。如何保證數(shù)據(jù)的一致性和有效性就成了一項(xiàng)必須面對的挑戰(zhàn)。而解決并發(fā)問題的一種方式是使用鎖機(jī)制，其中樂觀鎖便是一種常見的解決方案。
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本文將從樂觀鎖的原理入手，深入剖析其核心思想和實(shí)現(xiàn)方式，并探討其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性和潛在問題，以期為讀者提供一些有益的參考和借鑒。
1. 什么是樂觀鎖？
樂觀鎖是一種“樂觀”的并發(fā)控制機(jī)制，它認(rèn)為并發(fā)的操作不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)沖突，因此不必阻塞其他線程。與“悲觀鎖”相比，樂觀鎖更加適用于讀多寫少、并發(fā)比較輕的場景，能夠較好地保證系統(tǒng)的性能和效率。
樂觀鎖的基本思想是：在執(zhí)行修改操作前，先去查詢該數(shù)據(jù)的版本信息，然后在修改完成后，再次校驗(yàn)該數(shù)據(jù)的版本信息，如果版本信息未發(fā)生變化，則說明該數(shù)據(jù)未被其他用戶修改過，修改操作可以成功；反之，則說明該數(shù)據(jù)已被其他用戶修改，需要根據(jù)具體業(yè)務(wù)進(jìn)行處理。
2. 樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式
在實(shí)現(xiàn)樂觀鎖時(shí)，需要借助數(shù)據(jù)庫的某些技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)。下面我們就來介紹幾種比較常見的實(shí)現(xiàn)方式。
2.1 版本號控制
在進(jìn)行數(shù)據(jù)修改時(shí)，為每條記錄增加一個(gè)版本號屬性，當(dāng)有多個(gè)線程同時(shí)對同一條記錄進(jìn)行修改時(shí)，系統(tǒng)會依次檢測每個(gè)線程所修改的記錄的版本信息，以保證數(shù)據(jù)的正確性和一致性。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以使用數(shù)據(jù)庫中的“行版本控制”等技術(shù)手段，將版本號加入到每條記錄中，并在每次修改操作時(shí)自增版本號，因此又稱版本號控制。
2.2 時(shí)間戳控制
時(shí)間戳控制是一種基于時(shí)間戳的鎖機(jī)制，在進(jìn)行數(shù)據(jù)修改時(shí)，為每條記錄增加一個(gè)時(shí)間戳屬性，在提交事務(wù)時(shí)，系統(tǒng)會對比數(shù)據(jù)的時(shí)間戳，如果當(dāng)前時(shí)間與數(shù)據(jù)庫中的時(shí)間戳不一致，則說明該數(shù)據(jù)已被其他用戶修改，需要進(jìn)行回滾操作。
2.3 值比較
除了上述兩種方式之外，還可以使用一種簡單的方式，即使用原記錄的值與修改后的值進(jìn)行比較，如果相等，則表示數(shù)據(jù)未被其他用戶修改，可以進(jìn)行更新操作；如果不相等，則表示該數(shù)據(jù)已被修改，需要根據(jù)具體業(yè)務(wù)進(jìn)行處理。
3. 樂觀鎖的應(yīng)用場景
樂觀鎖機(jī)制適用于讀多寫少、并發(fā)程度低的場景，在具體開發(fā)中，可以針對不同的業(yè)務(wù)場景，采用相應(yīng)的樂觀鎖策略。
3.1 高并發(fā)下的網(wǎng)站登錄驗(yàn)證
在高并發(fā)的網(wǎng)站環(huán)境下，為了防止用戶進(jìn)行惡意攻擊和注冊，往往需要對登錄認(rèn)證等功能進(jìn)行限制。使用樂觀鎖機(jī)制，可以避免登錄時(shí)的死鎖和阻塞，提高系統(tǒng)的吞吐量和運(yùn)行效率。
3.2 銀行轉(zhuǎn)賬處理
在銀行轉(zhuǎn)賬處理的場景中，經(jīng)常需要對同一賬戶進(jìn)行多次轉(zhuǎn)賬操作，如果使用悲觀鎖，會產(chǎn)生大量的阻塞和等待操作。而樂觀鎖機(jī)制可以較好地解決這個(gè)問題，提高系統(tǒng)的性能和吞吐量。
3.3 多用戶協(xié)作編輯文檔
在多用戶協(xié)作編輯文檔的場景中，需要對多個(gè)用戶的編輯操作進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理。使用樂觀鎖機(jī)制，可以較好地保證文檔的一致性和有效性，避免多個(gè)用戶對同一份文檔進(jìn)行操作時(shí)的數(shù)據(jù)沖突和錯(cuò)誤。
4. 樂觀鎖的局限和風(fēng)險(xiǎn)
雖然樂觀鎖作為一種高效的并發(fā)控制機(jī)制，在一些場景下能夠發(fā)揮很好的作用，但其并不是一種完美的解決方案，它也具有一些風(fēng)險(xiǎn)和局限。
4.1 死循環(huán)問題
在樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)過程中，如果鎖定時(shí)間過短或者版本檢測條件不夠嚴(yán)格，很有可能會導(dǎo)致死循環(huán)的問題。例如，在進(jìn)行版本比較時(shí)，如果兩個(gè)線程同時(shí)讀取到版本號為0的數(shù)據(jù)，那么它們就會一直重試修改操作，直到其中一個(gè)線程成功為止。
4.2 程序設(shè)計(jì)缺陷
在樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)中，需要程序員非常謹(jǐn)慎地設(shè)計(jì)和維護(hù)數(shù)據(jù)的版本號，否則就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)沖突和安全問題。例如，在設(shè)計(jì)版本號時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到線程安全和數(shù)據(jù)有效性等方面的問題，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)版本被篡改等情況。
4.3 數(shù)據(jù)庫兼容性問題
樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式受數(shù)據(jù)庫的影響較大，不同的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品之間可能存在一些兼容性問題。例如，在通過JDBC向MySQL數(shù)據(jù)庫中更新數(shù)據(jù)時(shí)，需要使用“UPDATE … SET … WHERE … AND version = ?”的方式來實(shí)現(xiàn)樂觀鎖控制，否則會出現(xiàn)更新數(shù)據(jù)失敗的問題。
5.
樂觀鎖作為一種高效的并發(fā)控制機(jī)制，在一些場景下能夠發(fā)揮很好的作用。與悲觀鎖相比，樂觀鎖不僅能夠提高系統(tǒng)的性能和吞吐量，而且還能夠較好地保證系統(tǒng)的安全性和數(shù)據(jù)有效性。對于開發(fā)人員而言，學(xué)習(xí)和掌握樂觀鎖的基本原理和實(shí)現(xiàn)方式十分必要，能夠?yàn)槿蘸蟮拈_發(fā)工作帶來很大的幫助。
相關(guān)問題拓展閱讀：
- 樂觀鎖和悲觀鎖是什么？
樂觀鎖和悲觀鎖是什么？
我覺得他說的是一種觀念吧，就是說樂觀的觀點(diǎn)和悲觀的觀念，兩個(gè)相對比還是要選擇樂觀的觀點(diǎn)，應(yīng)該是這個(gè)意思。
樂觀鎖機(jī)制采取了更加寬松的加鎖機(jī)制。相對悲觀鎖而言，樂觀鎖更傾向于開發(fā)運(yùn)用。樂觀鎖（ Optimistic Locking ） 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖機(jī)制采取了更加寬松的加鎖機(jī)制。悲觀鎖大多數(shù)情況下依靠數(shù)據(jù)庫的鎖機(jī)制實(shí)現(xiàn)，以保證操作更大程度的獨(dú)占性。但隨之而來的就是數(shù)據(jù)庫性能的大量開銷，特別是對長事務(wù)而言，這樣的開銷往往無法承受。而樂觀鎖機(jī)制在一定程度上解決了這個(gè)問題。樂觀鎖，大多是基于數(shù)據(jù)版本（ Version ）記錄機(jī)制實(shí)現(xiàn)。何謂數(shù)據(jù)版本？即為數(shù)據(jù)增加一個(gè)版本標(biāo)識，在基于數(shù)據(jù)庫表的版本解決方案中，一般是通過為數(shù)據(jù)庫表增加一個(gè) “version” 字段來實(shí)現(xiàn)。讀取出數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的版本數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)記錄的當(dāng)前版本信息進(jìn)行比對，如果提交的數(shù)據(jù)版本號等于數(shù)據(jù)庫表當(dāng)前版本號，則予以更新，否則認(rèn)為是過期數(shù)據(jù)。
兩個(gè)就是一個(gè)是比較樂觀的，然后一個(gè)是比較悲觀，比較著急的吧！
樂觀就是指一個(gè)人比較積極向上，悲觀就是指一個(gè)人，他比較消極
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