SpringBoot入门建站全系列（二十）SpringDataJpa使用乐观锁与悲观锁

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品茗IT

修改于 2019-08-26 11:16:29

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SpringBoot入门建站全系列（二十）SpringDataJpa使用乐观锁与悲观锁

一、概述

之前有两篇《SpringBoot入门建站全系列（五）使用Spring-data-jpa操作数据库CRUD》和《SpringBoot入门建站全系列（六）Spring-data-jpa进阶使用》介绍了Spring如何结合Spring-data-jpa进行数据库访问操作。这一篇介绍下springboot环境下spring-data-jpa如何进行乐观锁、悲观锁的使用。

悲观锁和乐观锁的概念：

悲观锁：就是独占锁，不管读写都上锁了。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。
乐观锁：不上锁，读取的时候带版本号，写入的时候带着这个版本号，如果不一致就失败，乐观锁适用于多读的应用类型，因为写多的时候会经常失败。

代码可以在Springboot组件化构建https://www.pomit.cn/java/spring/springboot.html中的JpaLock组件中查看，并下载。

二、配置

本文假设你已经引入spring-boot-starter-web。已经是个SpringBoot项目了,如果不会搭建，可以打开这篇文章看一看《SpringBoot入门建站全系列（一）项目建立》。

2.1 Maven依赖

需要引入spring-boot-starter-data-jpa，这里要访问数据库，所以要依赖数据库相关jar包。

<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
 <dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>mysql</groupId>
	<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
</dependency>
<dependency>
	<groupId>org.apache.commons</groupId>
	<artifactId>commons-dbcp2</artifactId>
</dependency>

2.2 配置文件

在application.properties 中需要添加下面的配置：

spring.datasource.type=org.apache.commons.dbcp2.BasicDataSource
spring.datasource.dbcp2.max-wait-millis=60000
spring.datasource.dbcp2.min-idle=20
spring.datasource.dbcp2.initial-size=2
spring.datasource.dbcp2.validation-query=SELECT 1
spring.datasource.dbcp2.connection-properties=characterEncoding=utf8
spring.datasource.dbcp2.validation-query=SELECT 1
spring.datasource.dbcp2.test-while-idle=true
spring.datasource.dbcp2.test-on-borrow=true
spring.datasource.dbcp2.test-on-return=false

spring.datasource.driverClassName = com.mysql.jdbc.Driver
spring.datasource.url=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/boot?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&serverTimezone=UTC
spring.datasource.username=cff
spring.datasource.password=123456

#JPA Configuration:  
spring.jpa.database=MySQL
spring.jpa.show-sql=true
spring.jpa.hibernate.ddl-auto=none
spring.jpa.hibernate.naming.implicit-strategy=org.springframework.boot.orm.jpa.hibernate.SpringImplicitNamingStrategy
spring.jpa.hibernate.naming.physical-strategy=org.springframework.boot.orm.jpa.hibernate.SpringPhysicalNamingStrategy

这里面，包含了数据库连接信息、数据源的连接池配置信息、jpa配置信息。

spring.jpa.hibernate.ddl-auto属性，是对表的操作：

create 启动时删数据库中的表，然后创建，退出时不删除数据表
create-drop 启动时删数据库中的表，然后创建，退出时删除数据表如果表不存在报错
update 如果启动时表格式不一致则更新表，原有数据保留
validate 项目启动表结构进行校验如果不一致则报错
none 啥都不做

spring.jpa.hibernate.naming.implicit-strategy和spring.jpa.hibernate.naming.physical-strategy是对表和实体字段映射的默认处理方式。

实体名称映射到数据库中时,分成两个步骤：

第一个阶段是从对象模型中提取一个合适的逻辑名称，这个逻辑名称可以由用户指定，通过@Column和@Table等注解完成，也可以通过被Hibernate的ImplicitNamingStrategy指定；
第二个阶段是将上述的逻辑名称解析成物理名称，物理名称是由Hibernate中的PhysicalNamingStrategy决定；

PhysicalNamingStrategy和ImplicitNamingStrategy的区别：

从处理的效果上来看，其实没有什么区别，但是从程序设计分层的角度来看，类似于MVC的分层，ImplicitNamingStrategy只管模型对象层次的处理，PhysicalNamingStrategy只管映射成真实的数据名称的处理，但是为了达到相同的效果，比如将userName映射城数据列时，在PhysicalNamingStrategy决定映射成user_name，但是在ImplicitNamingStrategy也可以做到；
从处理的场景来看，无论对象模型中是否显式地指定列名或者已经被隐式决定，PhysicalNamingStrategy都会应用；但是对于ImplicitNamingStrategy，仅仅只有当没有显式地提供名称时才会使用，也就是说当对象模型中已经指定了@Table或者@Entity等name时，设置的ImplicitNamingStrategy并不会起作用。

所以，这里的配置，映射到表字段时，所有点都被下划线替换，骆驼情况也被下划线替换。默认情况下，所有表名都以小写生成

三、悲观锁

配置完成后，就可以拿来测试悲观锁和乐观锁了。

悲观锁在数据库的访问中使用，表现为：前一次请求没执行完，后面一个请求就一直在等待。

3.1 Dao层

数据库要实现悲观锁，就是将sql语句带上for update即可。 for update 是行锁

在Jpa的Repository这一层，直接在方法上加上@Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)，就实现了悲观锁。

UserInfoDao :

package com.cff.springbootwork.jpalock.dao;

import javax.persistence.LockModeType;

import org.springframework.data.jpa.repository.Lock;
import org.springframework.data.repository.CrudRepository;

import com.cff.springbootwork.jpalock.domain.UserInfo;

public interface UserInfoDao extends CrudRepository<UserInfo, String> {
	@Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE)
	UserInfo findByUserName(String userName);
}

注意加上@Repository注解。实体要加上@Entity和@Table注解。

3.2 Service层

更新数据库前，先调用findByUserName方法，使用上面的配置的悲观锁锁定表记录，然后再更新。

UserInfoService ：

package com.cff.springbootwork.jpalock.service;

import javax.transaction.Transactional;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.StringUtils;

import com.cff.springbootwork.jpalock.dao.UserInfoDao;
import com.cff.springbootwork.jpalock.domain.UserInfo;

@Service
public class UserInfoService {
	@Autowired
	UserInfoDao userInfoDao;

	public void delete(String userName) {
		userInfoDao.deleteById(userName);
	}

        public void save(UserInfo entity) {
		userInfoDao.save(entity);
	}

	@Transactional
	public UserInfo getUserInfoByUserNamePessimistic(String userName) {
		return userInfoDao.findByUserName(userName);
	}
	
	@Transactional
	public void updateWithTimePessimistic(UserInfo entity, int time) throws InterruptedException {		
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findByUserName(entity.getUserName());
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}
		Thread.sleep(time * 1000L);

		userInfoDao.save(userInfo);
	}
	
	@Transactional
	public void updatePessimistic(UserInfo entity) {
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findByUserName(entity.getUserName());
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}

		userInfoDao.save(userInfo);
	}
}

3.3 测试Web层

可以先调用/update/{time}接口，延迟执行，然后马上调用/update接口，会发现，/update接口一直在等待/update/{time}接口执行完成。

JpaPessLockRest :

package com.cff.springbootwork.jpalock.web;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.cff.springbootwork.jpalock.domain.UserInfo;
import com.cff.springbootwork.jpalock.service.UserInfoService;

/**
 * 测试悲观锁
 * 
 * @author fufei
 *
 */
@RestController
@RequestMapping("/jpapesslock")
public class JpaPessLockRest {

	@Autowired
	UserInfoService userInfoService;

	@RequestMapping(value = "/detail/{name}", method = { RequestMethod.GET })
	public UserInfo detail(@PathVariable("name") String name) {
		return userInfoService.getUserInfoByUserNamePessimistic(name);
	}

	@RequestMapping(value = "/save")
	public String save(@RequestBody UserInfo userInfo) throws InterruptedException {
		userInfoService.save(userInfo);
		return "0000";
	}

	@RequestMapping(value = "/update/{time}")
	public String update(@RequestBody UserInfo userInfo, @PathVariable("time") int time) throws InterruptedException {
		userInfoService.updateWithTimePessimistic(userInfo, time);

		return "0000";
	}

	@RequestMapping(value = "/update")
	public String update(@RequestBody UserInfo userInfo) throws InterruptedException {
		userInfoService.updatePessimistic(userInfo);
		return "0000";
	}
}

四、乐观锁

数据库访问dao层还是3.1那个dao。

4.1 实体添加@Version

UserInfo实体增加字段version，并添加注解@Version。当然，数据库也要加上version字段，普通字段就行，别设置成主键自增啥的。

@Version
private Integer version;

4.2 Service层

service层我们做一下简单的调整。更新数据库前，先调用findById方法，查询出当前的版本号，然后再更新。

UserInfoService ：

package com.cff.springbootwork.jpalock.service;

import javax.transaction.Transactional;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.StringUtils;

import com.cff.springbootwork.jpalock.dao.UserInfoDao;
import com.cff.springbootwork.jpalock.domain.UserInfo;

@Service
public class UserInfoService {
	@Autowired
	UserInfoDao userInfoDao;

	public UserInfo getUserInfoByUserName(String userName) {
		return userInfoDao.findById(userName).orElse(null);
	}

	public void save(UserInfo entity) {
		userInfoDao.save(entity);
	}
	@Transactional
	public void updateWithTimeOptimistic(UserInfo entity, int time) throws InterruptedException {		
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findById(entity.getUserName()).orElse(null);
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}
		Thread.sleep(time * 1000L);

		userInfoDao.save(userInfo);
	}

	public void delete(String userName) {
		userInfoDao.deleteById(userName);
	}
	@Transactional
	public void updateOptimistic(UserInfo entity) {
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findById(entity.getUserName()).orElse(null);
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}

		userInfoDao.save(userInfo);
	}


}

4.2 测试Web层

可以先调用/update/{time}接口，延迟执行，然后马上调用/update接口，会发现，/update接口不会等待/update/{time}接口执行完成，读取完版本号能够成功更新数据，但是/update/{time}接口等待足够时间以后，更新的时候会报错，因为它的版本和数据库的已经不一致了。

JpaOptiLockRest ：

package com.cff.springbootwork.jpalock.web;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.cff.springbootwork.jpalock.domain.UserInfo;
import com.cff.springbootwork.jpalock.service.UserInfoService;

/**
 * 测试乐观锁
 * @author fufei
 *
 */
@RestController
@RequestMapping("/jpalock")
public class JpaOptiLockRest {

	@Autowired
	UserInfoService userInfoService;

	@RequestMapping(value = "/detail/{name}", method = { RequestMethod.GET })
	public UserInfo detail(@PathVariable("name") String name) {
		return userInfoService.getUserInfoByUserName(name);
	}

	@RequestMapping(value = "/save")
	public String save(@RequestBody UserInfo userInfo) throws InterruptedException {
		userInfoService.save(userInfo);
		return "0000";
	}

	@RequestMapping(value = "/update/{time}")
	public String update(@RequestBody UserInfo userInfo, @PathVariable("time") int time) throws InterruptedException {
		userInfoService.updateWithTimeOptimistic(userInfo, time);

		return "0000";
	}

	@RequestMapping(value = "/update")
	public String update(@RequestBody UserInfo userInfo) throws InterruptedException {
		userInfoService.updateOptimistic(userInfo);
		return "0000";
	}
}

五、过程中用到的完整实体和Service

UserInfo：

package com.cff.springbootwork.jpalock.domain;

import javax.persistence.Column;
import javax.persistence.Entity;
import javax.persistence.Id;
import javax.persistence.Table;
import javax.persistence.Version;

@Entity
@Table(name = "user_info_test")
public class UserInfo {
	@Id
	@Column(name = "user_name")
	private String userName;
	private String passwd;
	private String name;
	private String mobile;
	private String valid;
	@Version
	private Integer version;

	public void setUserName(String userName) {
		this.userName = userName;
	}

	public String getUserName() {
		return userName;
	}

	public void setPasswd(String passwd) {
		this.passwd = passwd;
	}

	public String getPasswd() {
		return passwd;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setMobile(String mobile) {
		this.mobile = mobile;
	}

	public String getMobile() {
		return mobile;
	}

	public void setValid(String valid) {
		this.valid = valid;
	}

	public String getValid() {
		return valid;
	}

}

UserInfoService :

package com.cff.springbootwork.jpalock.service;

import javax.transaction.Transactional;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.StringUtils;

import com.cff.springbootwork.jpalock.dao.UserInfoDao;
import com.cff.springbootwork.jpalock.domain.UserInfo;

@Service
public class UserInfoService {
	@Autowired
	UserInfoDao userInfoDao;

	public UserInfo getUserInfoByUserName(String userName) {
		return userInfoDao.findById(userName).orElse(null);
	}

	public void save(UserInfo entity) {
		userInfoDao.save(entity);
	}

	public void updateWithTimeOptimistic(UserInfo entity, int time) throws InterruptedException {		
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findById(entity.getUserName()).orElse(null);
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}
		Thread.sleep(time * 1000L);

		userInfoDao.save(userInfo);
	}

	public void delete(String userName) {
		userInfoDao.deleteById(userName);
	}

	public void updateOptimistic(UserInfo entity) {
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findById(entity.getUserName()).orElse(null);
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}

		userInfoDao.save(userInfo);
	}

	@Transactional
	public UserInfo getUserInfoByUserNamePessimistic(String userName) {
		return userInfoDao.findByUserName(userName);
	}
	
	@Transactional
	public void updateWithTimePessimistic(UserInfo entity, int time) throws InterruptedException {		
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findByUserName(entity.getUserName());
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}
		Thread.sleep(time * 1000L);

		userInfoDao.save(userInfo);
	}
	
	@Transactional
	public void updatePessimistic(UserInfo entity) {
		UserInfo userInfo = userInfoDao.findByUserName(entity.getUserName());
		if (userInfo == null)
			return;

		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getMobile())) {
			userInfo.setMobile(entity.getMobile());
		}
		if (!StringUtils.isEmpty(entity.getName())) {
			userInfo.setName(entity.getName());
		}

		userInfoDao.save(userInfo);
	}
}

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