基于版本号的 MySQL 乐观锁实现机制
在 MySQL 5.7 的 InnoDB 引擎中,若事务隔离级别设为 REPEATABLE-READ,虽然读操作可并发进行,但写操作仍需获取行级排他锁。然而,在高并发场景下,多个事务仍可能基于同一旧值执行更新,导致后提交的事务覆盖前者的修改,引发数据不一致问题。
乐观锁核心原理
乐观锁通过引入版本号字段(如 version 或 data_version)实现并发控制。更新时不仅校验主键,还校验当前版本号是否与读取时一致。若一致则更新数据并递增版本号;否则更新失败,由应用层决定重试或报错。
以订单表 order 为例,初始数据如下:
| id | 1 |
| order_no | 123456 |
| price | 5 |
| version | 0 |
两个并发事务均执行以下逻辑:
- 查询:SELECT * FROM order WHERE id = 1
- 更新:UPDATE order SET price = 1, version = version + 1 WHERE id = 1 AND version = 0
由于 InnoDB 行锁机制,两个 UPDATE 不会真正"同时"执行。先执行者成功将 version 改为 1;后执行者因条件 version = 0 不成立而影响行数为 0,从而感知到冲突。
死锁规避策略
当多个事务以不同顺序更新多行时,可能形成死锁。例如:
- 事务 A:先更新 id=1,再更新 id=2
- 事务 B:先更新 id=2,再更新 id=1
若两者交错持有对方所需资源,则陷入死锁。解决方法是统一更新顺序——所有事务按相同规则(如主键升序)锁定行,避免循环等待。
实战案例:商品销量更新
考虑销量表 goods_sale:
| 字段 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| goods_sale_id | VARCHAR(32) | 主键 |
| goods_id | VARCHAR(32) | 商品 ID |
| count | INT | 销量 |
| data_version | INT | 版本号,默认 0 |
初始销量为 100。两个事务同时执行 addCount(100),期望结果为 300,但若无并发控制,实际结果可能仅为 200。
错误实现(无乐观锁)
@Service
@Transactional
public class GoodsSaleService {
@Autowired
private GoodsSaleDao dao;
public void addCount(String goodsId, Integer increment) {
GoodsSale sale = dao.selectByGoodsId(goodsId);
if (sale == null) throw new RuntimeException("记录不存在");
sale.setCount(sale.getCount() + increment);
int updated = dao.updateCount(sale);
if (updated == 0) throw new RuntimeException("更新失败");
}
}
对应的 MyBatis 更新语句未包含版本校验:
<update id="updateCount">
UPDATE goods_sale
SET count = #{record.count}
WHERE goods_sale_id = #{record.goodsSaleId}
</update>
正确实现(带乐观锁)
修改更新 SQL,加入版本号比对与递增:
<update id="updateCount">
UPDATE goods_sale
SET count = #{record.count},
data_version = data_version + 1
WHERE goods_sale_id = #{record.goodsSaleId}
AND data_version = #{record.dataVersion}
</update>
服务层配合自旋重试逻辑(伪代码):
public void addCountWithRetry(String goodsId, int increment) {
int maxRetries = 3;
for (int i = 0; i < maxRetries; i++) {
GoodsSale current = dao.selectByGoodsId(goodsId);
if (current == null) throw new RuntimeException("记录不存在");
current.setCount(current.getCount() + increment);
int result = dao.updateCount(current);
if (result > 0) return; // 成功
// 否则短暂休眠后重试
Thread.sleep(10);
}
throw new RuntimeException("多次重试仍失败");
}
该方案利用数据库原子性保证版本检查与更新的一致性,仅在冲突发生时重试,适用于冲突概率低的场景,显著优于全局同步锁或分布式锁的性能开销。
