在高并发情况下如何做到安全的修改同一行数据
在数据库操作中,特别是在高并发的环境下,如何安全地修改同一行数据成为了一个至关重要的问题。数据的一致性和完整性在这样的场景下显得尤为重要。为了实现这一目标,开发者通常会采用两种主要策略:悲观锁和乐观锁。下面将详细探讨这两种策略及其实现方式。
一、使用悲观锁
悲观锁的思想基于一种保守的假设,即认为数据被并发访问时,冲突发生的概率很高。因此,在访问数据时,它会先加锁,确保当前线程在修改数据时,其他线程无法访问这些数据,从而避免数据冲突。
实现方式:
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数据库层面的悲观锁:最常见的方式是使用SQL语句中的
SELECT ... FOR UPDATE
。这条语句不仅检索出符合条件的记录,还会对这些记录加锁,直到当前事务提交或回滚。其他事务在此期间如果尝试修改这些被锁定的记录,将会被阻塞或等待锁释放。例如,在修改用户名为'jay'的用户的记录时,可以使用:
SELECT * FROM User WHERE name='jay' FOR UPDATE;
这条语句会锁定所有name为'jay'的记录,直到当前事务结束。
优点:
- 简单易用,数据库直接提供了锁机制。
- 确保了数据的一致性。
缺点:
- 可能导致死锁,尤其是在复杂的事务和多个表锁定时。
- 降低了系统的并发性,因为大量数据被锁定,其他事务必须等待。
二、使用乐观锁
乐观锁则基于一种较为乐观的假设,认为数据冲突的概率不高。它允许多个事务同时修改同一数据,但在提交修改时检查是否有其他事务已经修改了该数据。
优点:
缺点:
结论
在高并发环境下,选择悲观锁还是乐观锁取决于具体的应用场景和需求。如果数据冲突频繁,或者对一致性要求极高,悲观锁可能更适合;而如果数据冲突较少,且希望系统具有较高的并发性能,那么乐观锁则是一个更好的选择。在实际应用中,开发者应根据实际情况灵活选择,并考虑使用混合策略来优化系统性能。
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版本号机制:为数据表添加一个版本号字段,每次更新数据时版本号加1。在更新前,先检查当前版本号是否与预期版本号一致,如果一致则进行更新,并将版本号加1;如果不一致,则说明有其他事务已经修改了数据,当前事务可以选择重试或放弃。
例如,用户表
User
中除了常规的字段外,还包含一个version
字段。更新操作如下:UPDATE User SET column_name = value, version = version + 1 WHERE id = user_id AND version = current_version;
然后,通过检查影响的行数来判断是否成功更新(成功则影响行数为1,否则为0)。
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CAS(Compare-And-Swap)算法:虽然CAS更多用于无锁编程(如Java中的
Atomic
类),但在数据库层面,通过版本号机制实现的乐观锁在本质上与CAS思想相似,即“比较并交换”。 - 提高系统的并发性能,因为大部分时间数据没有冲突。
- 减少死锁的风险。
- 在高冲突场景下,重试逻辑可能导致性能下降。
- 需要额外维护版本号字段,增加了数据库设计的复杂性。
原文地址:https://blog.csdn.net/sheji888/article/details/140595798
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