Wie geht Hibernate mit optimistischem und pessimistischem Sperren um?

In einer Mehrbenutzerumgebung bietet Hibernate optimistisches und pessimistisches Sperren, um die Datenintegrität sicherzustellen. Beim optimistischen Sperren wird davon ausgegangen, dass es bei der Änderung von Daten durch eine Transaktion nicht zu Konflikten mit anderen Transaktionen kommt. Die Implementierung erfolgt durch Versionsfeldprüfung und weist eine hohe Leistung und Skalierbarkeit auf, kann jedoch zu Datenverlusten führen. Pessimistische Sperren gehen von Konflikten zwischen Transaktionen aus und werden durch Datenbanksperren implementiert, die gleichzeitige Änderungen verhindern können, aber eine geringere Leistung und Skalierbarkeit aufweisen. Die konkrete Wahl hängt von der Häufigkeit gleichzeitiger Änderungen und der Bedeutung der Datenintegrität ab.

Optimistisches Sperren und pessimistisches Sperren im Ruhezustand

In einer Umgebung mit mehreren Benutzern ist die Datenintegrität von entscheidender Bedeutung. Hibernate bietet zwei Sperrmechanismen, um die Integrität des gleichzeitigen Zugriffs sicherzustellen: optimistisches Sperren und pessimistisches Sperren.

Optimistische Sperre

Optimistische Sperre basiert auf der Annahme, dass andere Transaktionen nicht gleichzeitig widersprüchliche Änderungen vornehmen, wenn eine Transaktion Daten ändert. Wenn diese Annahme zutrifft, können Transaktionen schnell festgeschrieben werden, ohne dass es zu Sperrkonflikten kommt.

Implementierungsmethode: Hibernate verwendet das Versionsfeld, um eine optimistische Sperre zu implementieren. Jedes Mal, wenn eine Entität geändert wird, wird das Versionsfeld erhöht. Wenn eine Transaktion versucht, einen Commit durchzuführen, prüft Hibernate, ob das aktuelle Versionsfeld mit dem Versionsfeld in der Datenbank übereinstimmt. Wenn die Versionsfelder nicht übereinstimmen, wird die Transaktion zurückgesetzt und eine StaleObjectStateException-Ausnahme ausgelöst. StaleObjectStateException异常。

优点：

• 高性能：没有额外的锁开销，因此速度很快。
• 可伸缩性：由于没有锁，因此可以很好地扩展到高并发系统。

缺点：

• 可能发生数据丢失：如果另一个事务在当前事务提交之前修改了数据，则当前事务会导致数据丢失。
• 只能检测并发修改，不能防止它们。

悲观锁

悲观锁基于这样的假设：当一个事务对数据进行修改时，其他事务可能同时对同一数据进行冲突的修改。因此，悲观锁会立即获取锁，以防止并发访问。

实现方式： Hibernate 主要使用数据库级的锁来实现悲观锁。当一个事务开始时，它可以获得一个读锁或写锁，以防止其他事务对数据进行并发修改。

优点：

• 可靠性：可以绝对防止并发修改，从而确保数据完整性。

缺点：

• 低性能：锁的存在会引入开销，从而降低性能。
• 可伸缩性：在高并发系统中可能会导致锁争用，从而限制伸缩性。

实战案例：

考虑一个电商网站，其中有多个用户同时浏览同一商品详情页。为了防止并发购买导致库存错误，可以使用乐观锁：

@Entity
public class Product {

    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    private String name;

    private int quantity;

    @Version
    private long version;
}

当一个用户尝试购买该商品时，Hibernate 会增加version字段。如果此时另一个用户也尝试购买，那么当第一个用户提交事务时，Hibernate 会检测到version

Vorteile:

Hohe Leistung: kein zusätzlicher Sperraufwand, daher schnell.
• Skalierbarkeit: Lässt sich gut auf Systeme mit hoher Parallelität skalieren, da es keine Sperren gibt.
• Nachteile:

🎜🎜🎜 Möglicher Datenverlust: Wenn eine andere Transaktion Daten ändert, bevor die aktuelle Transaktion festgeschrieben wird, führt die aktuelle Transaktion zu Datenverlust. 🎜🎜Kann gleichzeitige Änderungen nur erkennen, nicht verhindern. 🎜🎜🎜🎜Pessimistische Sperre🎜🎜🎜Die pessimistische Sperre basiert auf der Annahme, dass, wenn eine Transaktion Daten ändert, andere Transaktionen gleichzeitig widersprüchliche Änderungen an denselben Daten vornehmen können. Daher erhält die pessimistische Sperre die Sperre sofort, um gleichzeitigen Zugriff zu verhindern. 🎜🎜🎜Implementierungsmethode: 🎜 Hibernate verwendet hauptsächlich Sperren auf Datenbankebene, um pessimistische Sperren zu implementieren. Wenn eine Transaktion beginnt, erwirbt sie eine Lese- oder Schreibsperre, um gleichzeitige Änderungen an den Daten durch andere Transaktionen zu verhindern. 🎜🎜🎜Vorteile: 🎜🎜🎜🎜Zuverlässigkeit: Gleichzeitige Änderungen können absolut verhindert werden, wodurch die Datenintegrität gewährleistet ist. 🎜🎜🎜🎜Nachteile: 🎜🎜🎜🎜Geringe Leistung: Das Vorhandensein von Sperren führt zu Mehraufwand und verringert dadurch die Leistung. 🎜🎜Skalierbarkeit: In Systemen mit hoher Parallelität kann es zu Sperrenkonflikten kommen, die die Skalierbarkeit einschränken. 🎜🎜🎜🎜Praktischer Fall: 🎜🎜🎜Stellen Sie sich eine E-Commerce-Website vor, auf der mehrere Benutzer gleichzeitig dieselbe Produktdetailseite durchsuchen. Um zu verhindern, dass gleichzeitige Einkäufe zu Inventarfehlern führen, kann eine optimistische Sperre verwendet werden: 🎜rrreee🎜Wenn ein Benutzer versucht, den Artikel zu kaufen, erhöht Hibernate das Feld version. Wenn zu diesem Zeitpunkt auch ein anderer Benutzer versucht, einen Kauf zu tätigen, erkennt Hibernate beim Festschreiben der Transaktion durch den ersten Benutzer eine Nichtübereinstimmung im Feld version und macht den Kauf des ersten Benutzers rückgängig. 🎜🎜🎜Weitere Überlegungen: 🎜🎜🎜🎜Für Daten, die häufig gleichzeitig geändert werden, ist eine pessimistische Sperre besser geeignet. Bei Daten, die nicht häufig gleichzeitig geändert werden, ist die optimistische Sperrung besser. 🎜🎜Hibernate unterstützt auch die explizite Angabe des Sperrtyps mithilfe von LockModeEnum. 🎜🎜Datenbanksperrtypen und -verhalten können variieren, was sich auf die Leistung und das Verhalten pessimistischer Sperren auswirken kann. 🎜🎜

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