Hibernate 如何處理樂觀鎖和悲觀鎖？

在多用戶環境中，Hibernate 提供樂觀鎖定和悲觀鎖定來確保資料完整性。樂觀鎖假設在事務修改資料時，其他事務不會衝突，透過版本欄位檢查實現，具有高效能和可伸縮性，但可能導致資料遺失。悲觀鎖假設事務間會衝突，透過資料庫鎖定實現，可以防止並發修改，但效能和可擴展性較低。具體選擇取決於並發修改頻率和資料完整性的重要性。

Hibernate中的樂觀鎖定和悲觀鎖定

在多用戶環境中，資料的完整性至關重要。 Hibernate提供兩種鎖機制來確保並發存取時的完整性：樂觀鎖和悲觀鎖。

樂觀鎖定

樂觀鎖定是基於這樣的假設：當一個交易對資料進行修改時，其他交易不會同時進行衝突的修改。如果這個假設成立，那麼事務可以快速提交，而不會導致任何鎖爭用。

實作方式： Hibernate 使用版本欄位實作樂觀鎖定。每次一個實體被修改時，版本欄位都會增加。當一個事務嘗試提交時，Hibernate 會檢查目前版本欄位與資料庫中的版本欄位是否相符。如果版本欄位不匹配，則交易將回滾，並拋出StaleObjectStateException異常。

優點：

• 高效能：沒有額外的鎖定開銷，因此速度很快。
• 可擴展性：由於沒有鎖，因此可以很好地擴展到高並發系統。

缺點：

• 可能發生資料遺失：如果另一個交易在當前交易提交之前修改了數據，則當前事務會導致數據丟失。
• 只能偵測並發修改，不能防止它們。

悲觀鎖定

悲觀鎖定基於這樣的假設：當一個交易對資料進行修改時，其他交易可能同時對相同資料進​​行衝突的修改。因此，悲觀鎖會立即取得鎖，以防止並發存取。

實作方式： Hibernate 主要使用資料庫層級的鎖定來實現悲觀鎖定。當一個事務開始時，它可以獲得一個讀鎖或寫鎖，以防止其他事務對資料進行並發修改。

優點：

• 可靠性：可以絕對防止並發修改，從而確保資料完整性。

缺點：

• 低效能：鎖定的存在會引入開銷，從而降低效能。
• 可擴展性：在高並發系統中可能會導致鎖定爭用，從而限制伸縮性。

實戰案例：

考慮一個電商網站，其中有多個使用者同時瀏覽同一商品詳情頁。為了防止並發購買導致庫存錯誤，可以使用樂觀鎖：

@Entity
public class Product {

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

    private String name;

    private int quantity;

    @Version
    private long version;
}

當一個使用者嘗試購買該商品時，Hibernate 會增加version欄位。如果此時另一個使用者也嘗試購買，那麼當第一個使用者提交交易時，Hibernate 會偵測到version欄位不匹配，並回滾第一個使用者的購買。

其他考慮因素：

• 對於經常發生並發修改的數據，悲觀鎖定更合適。對於並發修改不頻繁的數據，樂觀鎖性能更好。
• Hibernate也支援使用LockModeEnum明確指定鎖定類型。
• 資料庫鎖定的類型和行為可能有所不同，這可能會影響悲觀鎖定的效能和行為。

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