并發(fā)控制
?????? 當數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用Read Committed隔離級別時，會導致不可重復讀取和兩次更新丟失的并發(fā)問題，可以在應用程序中采用鎖機制來避免這類問題的產(chǎn)生。
?????? 從應用程序的角度上看，鎖可以分為樂觀鎖和悲觀鎖兩大類。
悲觀鎖
?????? 在多個客戶端可能讀取同一筆數(shù)據(jù)或同時更新一筆數(shù)據(jù)的情況下，必須要有訪問控制的手段，防止同一個數(shù)據(jù)被修改而造成混亂，最簡單的手段就是對數(shù)據(jù)進行鎖定。在自己進行數(shù)據(jù)讀取或更新等動作時，鎖定其他客戶端不能對同一筆數(shù)據(jù)進行任何的動作。
?????? 悲觀鎖（Pessimistic Locking），如其名稱所示，悲觀地認定每次資料存取時，其他的客戶端也會存取同一筆數(shù)據(jù)，因此將會鎖住該筆數(shù)據(jù)，直到自己操作完成后再解除鎖。
?????? 悲觀鎖假定任何時刻存取數(shù)據(jù)時，都可能有另一個客戶也正在存取同一筆數(shù)據(jù)，因而對數(shù)據(jù)采取了數(shù)據(jù)庫層次的鎖定狀態(tài)，在鎖定的時間內(nèi)其他的客戶不能對數(shù)據(jù)進行存取。對于單機或小系統(tǒng)而言，這并不成問題，然而如果是在網(wǎng)絡上的系統(tǒng)，同時間會有許多訪問的機器，如果每一次讀取數(shù)據(jù)都造成鎖定，其后繼的存取就必須等待，這將造成效能上的問題，造成后繼使用者的長時間等待。
?????? 悲觀鎖通常透過系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫本身的功能來實現(xiàn)，依賴系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫本身提供的鎖機制。Hibernate即是如此，可以利用Query或Criteria的setLockMode()方法來設定要鎖定的表或列及其鎖模式，可設定的鎖模式有以下幾個。
?????? LockMode.UPGRADE：利用數(shù)據(jù)庫的for update子句進行鎖定。
?????? LockMode.UPGRADE_NOWAIT：使用for update nowait子句進行鎖定，在Oracle數(shù)據(jù)庫中使用。
?????? 下面來實現(xiàn)一個簡單的例子，測試一下采用悲觀鎖時數(shù)據(jù)庫是如何進行操作的。
?????? 首先來完成一個實體對象——User，該對象包含了id，name和age三個屬性，實現(xiàn)的方法如清單14.1所示。
?????? 清單14.1??? User對象的實現(xiàn)
package cn.hxex.hibernate.lock;
public class User {
?????? private String id;
?????? private String name;
?????? private Integer age;
??????
?????? // 省略了getter和setter方法
?????? ……
}
?????? 接下來就是映射文件的配置，由于該映射文件沒有涉及到任何與其他對象的關聯(lián)配置，所以實現(xiàn)的方法也非常簡單，代碼如清單14.2所示。
?????? 清單14.2??? User映射文件的實現(xiàn)
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
?????? "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
?????? "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">
<hibernate-mapping package="cn.hxex.hibernate.lock">
?????? <class name="User" table="USERINFO">
????????????? <id name="id" column="userId">
????? ?????????? <generator class="uuid.hex"/>
??? ?????? </id>
?????????????
????????????? <property name="name" column="name" type="java.lang.String"/>
????????????? <property name="age" column="age" type="java.lang.Integer"/>
?????? </class>
</hibernate-mapping>
?????? 另外一件重要的工作就是Hibernate的配置文件了，在這個配置文件中包含了連接數(shù)據(jù)庫的參數(shù)以及其他一些重要的參數(shù)，實現(xiàn)的方法如清單14.3所示。
?????? 清單14.3??? Hibernate配置文件的實現(xiàn)
<?xml version='1.0' encoding='UTF-8'?>
<!DOCTYPE hibernate-configuration PUBLIC
????????? "-//Hibernate/Hibernate Configuration DTD 3.0//EN"
????????? "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-configuration-3.0.dtd">
<hibernate-configuration>
?????? <session-factory>
????????????? <!-- 數(shù)據(jù)庫的URL -->
????????????? <!-- property name="hibernate.connection.url">
????????????? jdbc:oracle:thin:@192.168.10.121:1521:HiFinance</property-->
?????? ?????? <property name="hibernate.connection.url">
?????? jdbc:mysql://localhost:3306/lockdb?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&autoReconnect=true&autoReconnectForPools=true
??????? </property>
?????????????
????????????? <!-- 數(shù)據(jù)庫的驅動程序 -->
????????????? <!-- property name="hibernate.connection.driver_class">
????????????? oracle.jdbc.driver.OracleDriver</property-->
????????????? <property name="hibernate.connection.driver_class">
?????????? com.mysql.jdbc.Driver
??????? </property>
????????????? <!-- 數(shù)據(jù)庫的用戶名 -->
????????????? <property name="hibernate.connection.username">lockdb</property>
????????????? <!-- 數(shù)據(jù)庫的密碼 -->
????????????? <property name="hibernate.connection.password">lockdb</property>
????????????? <!-- 數(shù)據(jù)庫的Dialect -->
????????????? <!-- property name="hibernate.dialect">
????????????? org.hibernate.dialect.Oracle9Dialect</property -->
????????????? <property name="hibernate.dialect">
????????????? org.hibernate.dialect.MySQLDialect</property>
????????????? <!-- 輸出執(zhí)行的SQL語句 -->
????????????? <property name="hibernate.show_sql">true</property>
?????????????
????????????? <property name="hibernate.current_session_context_class">thread</property>
?????????????
????????????? <property name="hibernate.hbm2ddl.auto">update</property>
????????????? <!-- HBM文件列表 -->
????????????? <mapping resource="cn/hxex/hibernate/lock/User.hbm.xml" />
?????? </session-factory>
</hibernate-configuration>
?????? 最后要實現(xiàn)的就是測試主程序了，在測試主程序中包含了Hibernate的初始化代碼以及悲觀鎖的測試方法。測試主程序的實現(xiàn)方法如清單14.4所示。
?????? 清單14.4??? 測試主程序的實現(xiàn)
package cn.hxex.hibernate.lock;
import java.net.URL;
import java.util.List;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import org.hibernate.LockMode;
import org.hibernate.Query;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.SessionFactory;
import org.hibernate.cfg.Configuration;
public class LockMain {
??? private static Log log = LogFactory.getLog( LockMain.class );
??? // 靜態(tài)Configuration和SessionFactory對象的實例（全局唯一的）
??? private static Configuration configuration;
??? private static SessionFactory sessionFactory;
??? static
??? {
??????? // 從默認的配置文件創(chuàng)建SessionFactory
??????? try
??????? {
?????????????? ?????????? URL configURL = ClassLoader.getSystemResource(
?????????????? ??????????????? "cn/hxex/hibernate/lock/hibernate.cfg.xml" );
?????????????? ?????????? // 創(chuàng)建默認的Configuration對象的實例
??????????? configuration = new Configuration();
??????????? // 讀取hibernate.properties或者hibernate.cfg.xml文件
??????????? configuration.configure( configURL );
??????????? // 使用靜態(tài)變量來保持SessioFactory對象的實例
??????????? sessionFactory = configuration.buildSessionFactory();
??????? }
??????? catch (Throwable ex)
??????? {
??????????? // 輸出異常信息
??????????? log.error("Building SessionFactory failed.", ex);
??????????? ex.printStackTrace();
??????????? throw new ExceptionInInitializerError(ex);
??????? }
??? }
??????
??? public static SessionFactory getSessionFactory() {
???? ???? ??????? return sessionFactory;
??? }
???
??? public void testPessimisticLock() {
????????????? SessionFactory sf = LockMain.getSessionFactory();
????????????? Session session = sf.getCurrentSession();
????????????? session.beginTransaction();
?????? ??????
????????????? Query query = session.createQuery("from User user");
????????????? query.setLockMode("user", LockMode.UPGRADE);
????????????? List users = query.list();
????????????? for( int i=0; i<users.size(); i++ ) {
???????????????????? System.out.println( users.get( i ) );
????????????? }
????????????? session.getTransaction().commit();
??? }
???
?????? public static void main(String[] args) {
?????????????
????????????? LockMain main = new LockMain();
????????????? main.testPessimisticLock();
?????? }
}
?????? 在上面的清單中，testPessimisticLock()方法就是測試悲觀鎖的方法，該方法在執(zhí)行查詢之前通過Query對象的setLockMode()方法設置了訪問User對象的模式，這樣，這個程序在執(zhí)行的時候就會使用以下的SQL語句：
?????? select user0_.userId as userId0_, user0_.name as name0_, user0_.age as age0_
?????? from USERINFO user0_ for update
?????? 除了Query對象外，也可以在使用Session的load()或是lock()時指定鎖模式。
?????? 除了前面所提及的兩種鎖模式外，還有三種Hibernate內(nèi)部自動對數(shù)據(jù)進行加鎖的模式，但它的處理是與數(shù)據(jù)庫無關的。
?????? LockMode.WRITE：在insert或update時進行鎖定，Hibernate會在調(diào)用save()方法時自動獲得鎖。
?????? LockMode.READ：在讀取記錄時Hibernate會自動獲得鎖。
?????? LockMode.NONE：沒有鎖。
?????? 如果數(shù)據(jù)庫不支持所指定的鎖模式，Hibernate會選擇一個合適的鎖替換，而不是拋出一個異常。
樂觀鎖
?????? 樂觀鎖（Optimistic Locking）認為資料的存取很少發(fā)生同時存取的問題，因而不做數(shù)據(jù)庫層次上的鎖定。為了維護正確的數(shù)據(jù)，樂觀鎖是使用應用程序上的邏輯來實現(xiàn)版本控制的。
在使用樂觀鎖策略的情況下，數(shù)據(jù)不一致的情況一旦發(fā)生，有幾個解決方法，一種是先更新為主，一種是后更新為主，比較復雜的就是檢查發(fā)生變動的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)，或是檢查所有屬性來實現(xiàn)樂觀鎖。
?????? Hibernate中通過檢查版本號來判斷數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被其他人所改動，這也是Hibernate所推薦的方式。在數(shù)據(jù)庫中加入一個version字段記錄，在讀取數(shù)據(jù)時連同版本號一同讀取，并在更新數(shù)據(jù)時比較版本號與數(shù)據(jù)庫中的版本號，如果等于數(shù)據(jù)庫中的版本號則予以更新，并遞增版本號，如果小于數(shù)據(jù)庫中的版本號就拋出異常。
?????? 下面就來在前面例子的基礎上進行Hibernate樂觀鎖的測試。
?????? 首先需要修改前面所實現(xiàn)的業(yè)務對象，在其中增加一個version屬性，用來記錄該對象所包含數(shù)據(jù)的版本信息，修改后的User對象如清單14.5所示。
?????? 清單14.5??? 修改后的User對象
package cn.hxex.hibernate.lock;
public class User {
?????? private String id;
?????? private Integer version; // 增加版本屬性
?????? private String name;
?????? private Integer age;
??????
?????? // 省略了getter和setter方法
?????? ……
}
?????? 然后是修改映射文件，增加version屬性的配置。在這里需要注意的是，這里的version屬性應該使用專門的<version>元素來進行配置，這樣才能使其發(fā)揮樂觀鎖的作用。如果還使用<property>元素來進行配置，那么Hibernate只會將其作為一個普通的屬性來進行處理。
修改后的映射文件如清單14.6所示。
?????? 清單14.6??? 修改后的映射文件
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE hibernate-mapping PUBLIC
?????? "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN"
?????? "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd">
<hibernate-mapping package="cn.hxex.hibernate.lock">
?????? <class name="User" table="USERINFO" optimistic-lock="version">
????????????? <id name="id" column="userId">
????? ?????????? <generator class="uuid.hex"/>
??? ?????? </id>
?????????????
????????????? <version name="version" column="version" type="java.lang.Integer"/>
?????????????
????????????? <property name="name" column="name" type="java.lang.String"/>
????????????? <property name="age" column="age" type="java.lang.Integer"/>
?????? </class>
</hibernate-mapping>
?????? 接下來還要進行測試主程序的修改。由于需要模擬兩個人同時修改同一個記錄的情況，所以在這里需要將主程序修改為是可以多線程執(zhí)行的，然后在run()方法中，調(diào)用對User對象的修改程序。
?????? 實現(xiàn)后的主測試程序如清單14.7所示。
?????? 清單14.7??? 修改后的測試主程序
package cn.hxex.hibernate.lock;
import java.net.URL;
import java.util.List;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
import org.hibernate.LockMode;
import org.hibernate.Query;
import org.hibernate.Session;
import org.hibernate.SessionFactory;
import org.hibernate.Transaction;
import org.hibernate.cfg.Configuration;
public class LockMain extends Thread{
……
??? public void testOptimisticLock() {
??? ?????? SessionFactory sf = LockMain.getSessionFactory();
??? ?????? Session session = sf.openSession();
??? ?????? Transaction tx = session.beginTransaction();
??? ??????
??? ?????? User userV1 = (User)session.load( User.class, "1" );
??? ??????
??? ?????? // 等第二個進程執(zhí)行
??? ?????? try {
???????????????????? sleep( 3000 );
????????????? } catch (InterruptedException e) {
???????????????????? e.printStackTrace();
????????????? }
??? ??????
????????????? userV1.setAge(new Integer(32));
????????????? tx.commit();
????????????? session.close();
??? }
???
??? public void run() {
??? ????????????? testOptimisticLock();
??? }
???
?????? public static void main(String[] args) {
?????????????
????????????? // LockMain main = new LockMain();
????????????? // main.testPessimisticLock();
?????????????
????????????? LockMain main1 = new LockMain();
????????????? main1.start();
????????????? LockMain main2 = new LockMain();
????????????? main2.start();
?????? }
}
?????? 最后，執(zhí)行測試主程序，在控制臺中應該看到類似下面的輸出：
Hibernate: select user0_.userId as userId0_0_, user0_.version as version0_0_, user0_.name as name0_0_, user0_.age as age0_0_ from USERINFO user0_ where user0_.userId=?
Hibernate: select user0_.userId as userId0_0_, user0_.version as version0_0_, user0_.name as name0_0_, user0_.age as age0_0_ from USERINFO user0_ where user0_.userId=?
Hibernate: update USERINFO set version=?, name=?, age=? where userId=? and version=?
Hibernate: update USERINFO set version=?, name=?, age=? where userId=? and version=?
2006-10-3 21:27:20 org.hibernate.event.def.AbstractFlushingEventListener performExecutions
嚴重: Could not synchronize database state with session
org.hibernate.StaleObjectStateException: Row was updated or deleted by another transaction (or unsaved-value mapping was incorrect): [cn.hxex.hibernate.lock.User#1]
……
?????? 在Hibernate所執(zhí)行的UPDATE語句中可以看到，version字段是作為更新的條件來執(zhí)行的。對于第二個進程來說，由于數(shù)據(jù)庫中的記錄已經(jīng)被第一個進程更新（更新的同時會導致version自動增加），就必然會導致第二個進程操作的失敗。Hibernate正是利用這種機制來避免兩次更新問題的出現(xiàn)。
posted on 2009-07-19 21:11
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