2024年悲观锁与乐观锁的实现(详情图解)_悲观锁的实现方式(2)，2024年最新Golang开发真等于废人

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2.2、乐观锁

乐观锁（Optimistic Lock）： 就是很乐观，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改。所以不会上锁，但是如果想要更新数据，则会在更新前检查在读取至更新这段时间别人有没有修改过这个数据。如果修改过，则重新读取，再次尝试更新，循环上述步骤直到更新成功（当然也允许更新失败的线程放弃操作）,乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量

相对于悲观锁，在对数据库进行处理的时候，乐观锁并不会使用数据库提供的锁机制。一般的实现乐观锁的方式就是记录数据版本（version）或者是时间戳来实现，不过使用版本记录是最常用的。

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乐观控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的，因此尽可能直接做下去，直到提交的时候才去锁定，所以不会产生任何锁和死锁。

三、锁的实现

悲观锁阻塞事务、乐观锁回滚重试：它们各有优缺点，不要认为一种一定好于另一种。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重试，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。

3.1 悲观锁的实现方式

场景：

有用户A和用户B，在同一家店铺去购买同一个商品，但是商品的可购买数量只有一个

下面是这个店铺的商品表t_goods结构和表中的数据：
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在不加锁的情况下，如果用户A和用户B同时下单，就会报错。

悲观锁的实现，往往依靠数据库提供的锁机制，在数据库中，我们如何用悲观锁去解决这个事情呢？

加入当用户A对下单购买商品（臭豆腐）的时候，先去尝试对该数据（臭豆腐）加上悲观锁
加锁失败：说明商品（臭豆腐）正在被其他事务进行修改，当前查询需要等待或者抛出异常，具体返回的方式需要由开发者根据具体情况去定义
加锁成功：对商品（臭豆腐）进行修改，也就是只有用户A能买，用户B想买（臭豆腐）就必须一直等待。当用户A买好后，用户B再想去买（臭豆腐）的时候会发现数量已经为0，那么B看到后就会放弃购买
在此期间如果有其他对该数据（臭豆腐）做修改或加锁的操作，都会等待我们解锁后或者直接抛出异常

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那么如何加上悲观锁呢？我们可以通过以下语句给id=2的这行数据加上悲观锁，首先关闭MySQL数据库的自动提交属性。因为MySQL默认使用autocommit模式，也就是说，当我们执行一个更新操作后，MySQL会立刻将结果进行提交,（sql语句：set autocommit=0）

悲观锁加锁sql语句： select num from t_goods where id = 2 for update

我们通过开启mysql的两个会话，也就是两个命令行来演示：

事务A：
我们可以看到数据是立刻马上就可以查询出来，num=1
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事务B：
我们是可以看到，事务B会一直等待事务A释放锁。如果事务A长期不释放锁，那么最终事务B将会报错，报错如下：Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction，表示语句已被锁住

现在我们让事务A执行命令去修改数据，让臭豆腐的数量减一，然后查看修改后的数据，最后commit,结束事务

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我们可以看到当我们事务A执行完成之后，臭豆腐的库存只有0个了，这个时候我们用户B再来购买这个臭豆腐的时候就会发现，最后一个臭豆腐已经被用户A购买完了，那么用户B只能放弃购买臭豆腐了。
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通过悲观锁我们可以解决因为商品库存不足，导致的商品超出库存的售卖。

3.1 乐观锁的实现方式

对于上面的应用场景，我们应该怎么用乐观锁去解决呢？在上面的乐观锁中，我们有提到使用版本号（version）来解决，所以我们需要在t_goods加上版本号，调整后的sql表结构如下：
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具体操作步骤如下：
1、首先用户A和用户B同时将臭豆腐（id=2）的数据查出来
2、然后用户A先买，用户A将（id=1和version=0）作为条件进行数据更新，将数量-1，并且将版本号+1。此时版本号变为1。用户A此时就完成了商品的购买
3、用户B开始买，用户B也将（id=1和version=0）作为条件进行数据更新
4、更新完后，发现更新的数据行数为0，此时就说明已经有人改动过数据，此时就应该提示用户B重新查看最新数据购买

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1、首先我们开启两个会话窗口，输入查询语句：select num from t_goods where id = 2
事务A：
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事务B：
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这个时候事务A和事务B同时获取相同的数据

2、此时事务A进行更新数据的操作，然后在查询更新后的数据
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这个时候我们可以看到事务A更新成功，并且库存-1 版本号+1成功

2、此时事务B进行更新数据的操作，然后在查询更新后的数据
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可以看到最终修改的时候失败，数据没有改变。此时就需要我们告知用户B重新处理

3.1.1 CAS

说到乐观锁，就必须提到一个概念：CAS
什么是CAS呢？Compare-and-Swap，即比较并替换，也有叫做Compare-and-Set的，比较并设置。
1、比较：读取到了一个值A，在将其更新为B之前，检查原值是否仍为A（未被其他线程改动）。
2、设置：如果是，将A更新为B，结束。[1]如果不是，则什么都不做。
上面的两步操作是原子性的，可以简单地理解为瞬间完成，在CPU看来就是一步操作。