對於我們開發的網站,如果網站的訪問量非常大的話,那麼我們就需要考慮相關的併發訪問問題了。而併發問題是絕大部分的程序員頭疼的問題,
但話又說回來了,既然逃避不掉,那我們就坦然面對吧~今天就讓我們一起來研究一下常見的併發和同步吧。
爲了更好的理解併發和同步,我們需要先明白兩個重要的概念:同步和異步
1、同步和異步的區別和聯繫
所謂同步,可以理解爲在執行完一個函數或方法之後,一直等待系統返回值或消息,這時程序是出於阻塞的,只有接收到
返回的值或消息後才往下執行其它的命令。
異步,執行完函數或方法後,不必阻塞性地等待返回值或消息,只需要向系統委託一個異步過程,那麼當系統接收到返回
值或消息時,系統會自動觸發委託的異步過程,從而完成一個完整的流程。
同步在一定程度上可以看做是單線程,這個線程請求一個方法後就待這個方法給他回覆,否則他不往下執行(死心眼)。
異步在一定程度上可以看做是多線程的(廢話,一個線程怎麼叫異步),請求一個方法後,就不管了,繼續執行其他的方法。
同步就是一件事,一件事情一件事的做。
異步就是,做一件事情,不引響做其他事情。
例如:吃飯和說話,只能一件事一件事的來,因爲只有一張嘴。
但吃飯和聽音樂是異步的,因爲,聽音樂並不引響我們吃飯。
對於Java程序員而言,我們會經常聽到同步關鍵字synchronized,假如這個同步的監視對象是類的話,那麼如果當一個對象
訪問類裏面的同步方法的話,那麼其它的對象如果想要繼續訪問類裏面的這個同步方法的話,就會進入阻塞,只有等前一個對象
執行完該同步方法後當前對象才能夠繼續執行該方法。這就是同步。相反,如果方法前沒有同步關鍵字修飾的話,那麼不同的對象
可以在同一時間訪問同一個方法,這就是異步。
在補充一下(髒數據和不可重複讀的相關概念):
髒數據
髒讀就是指當一個事務正在訪問數據,並且對數據進行了修改,而這種修改還沒有提交到數據庫中,這時,另外一個事務也訪問這個數據,然後使用了這
個數據。因爲這個數據是還沒有提交的數據,那麼另外一個事務讀到的這個數據是髒數據(Dirty Data),依據髒數據所做的操作可能是不正確的。
不可重複讀
不可重複讀是指在一個事務內,多次讀同一數據。在這個事務還沒有結束時,另外一個事務也訪問該同一數據。那麼,在第一個事務中的兩次讀數據之間,由於第二個事務的修改,那麼第一個事務兩次讀到的數據可能是不一樣的。這樣就發生了在一個事務內兩次讀到的數據是不一樣的,因此稱爲是不可重複讀
2、如何處理併發和同步
今天講的如何處理併發和同同步問題主要是通過鎖機制。
我們需要明白,鎖機制有兩個層面。
一種是代碼層次上的,如java中的同步鎖,典型的就是同步關鍵字synchronized,這裏我不在做過多的講解,
感興趣的可以參考:http://www.cnblogs.com/xiohao/p/4151408.html
另外一種是數據庫層次上的,比較典型的就是悲觀鎖和樂觀鎖。這裏我們重點講解的就是悲觀鎖(傳統的物理鎖)和樂觀鎖。
悲觀鎖(Pessimistic Locking):
悲觀鎖,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,以及來自 外部系統的事務處理)修改持保守態度,因此,
在整個數據處理過程中,將數據處於鎖定狀態。
悲觀鎖的實現,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 真正保證數據訪問的排他性,否則,即使在本系統
中實現了加鎖機制,也無法保證外部系 統不會修改數據)。
一個典型的倚賴數據庫的悲觀鎖調用:
select * from account where name=”Erica” for update
這條 sql 語句鎖定了 account 表中所有符合檢索條件( name=”Erica” )的記錄。
本次事務提交之前(事務提交時會釋放事務過程中的鎖),外界無法修改這些記錄。
Hibernate 的悲觀鎖,也是基於數據庫的鎖機制實現。
下面的代碼實現了對查詢記錄的加鎖:
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,獲取數據
query.setLockMode 對查詢語句中,特定別名所對應的記錄進行加鎖(我們爲 TUser 類指定了一個別名 “user” ),這裏也就是對
返回的所有 user 記錄進行加鎖。
觀察運行期 Hibernate 生成的 SQL 語句:
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
這裏 Hibernate 通過使用數據庫的 for update 子句實現了悲觀鎖機制。
Hibernate 的加鎖模式有:
Ø LockMode.NONE : 無鎖機制。
Ø LockMode.WRITE : Hibernate 在 Insert 和 Update 記錄的時候會自動獲取
Ø LockMode.READ : Hibernate 在讀取記錄的時候會自動獲取。
以上這三種鎖機制一般由 Hibernate 內部使用,如 Hibernate 爲了保證 Update
過程中對象不會被外界修改,會在 save 方法實現中自動爲目標對象加上 WRITE 鎖。
Ø LockMode.UPGRADE :利用數據庫的 for update 子句加鎖。
Ø LockMode. UPGRADE_NOWAIT : Oracle 的特定實現,利用 Oracle 的 for
update nowait 子句實現加鎖。
上面這兩種鎖機制是我們在應用層較爲常用的,加鎖一般通過以下方法實現:
Criteria.setLockMode
Query.setLockMode
Session.lock
注意,只有在查詢開始之前(也就是 Hiberate 生成 SQL 之前)設定加鎖,纔會
真正通過數據庫的鎖機制進行加鎖處理,否則,數據已經通過不包含 for update
子句的 Select SQL 加載進來,所謂數據庫加鎖也就無從談起。