樂觀鎖與悲觀鎖的應用場景
鎖（ locking ）
業務邏輯的實現過程中，往往需要保證資料訪問的排他性。如在金融系統的日終結算
處理中，我們希望針對某個 cut-off 時間點的資料進行處理，而不希望在結算進行過程中
（可能是幾秒種，也可能是幾個小時），資料再發生變化。此時，我們就需要通過一些機
制來保證這些資料在某個操作過程中不會被外界修改，這樣的機制，在這裡，也就是所謂
的 “ 鎖 ” ，即給我們選定的目標資料上鎖，使其無法被其他程式修改。
Hibernate 支援兩種鎖機制：即通常所說的 “ 悲觀鎖（ Pessimistic Locking ）
”
和 “ 樂觀鎖（ Optimistic Locking ） ” 。
悲觀鎖（ Pessimistic Locking ）
悲觀鎖，正如其名，它指的是對資料被外界（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，在整個資料處理過程中，將資料處於鎖定
狀態。悲觀鎖的實現，往往依靠資料庫提供的鎖機制（也只有資料庫層提供的鎖機制才能
真正保證資料訪問的排他性，否則，即使在本系統中實現了加鎖機制，也無法保證外部系
統不會修改資料）。
一個典型的倚賴資料庫的悲觀鎖呼叫：
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，也是基於資料庫的鎖機制實現。
下面的程式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，獲取資料
query.setLockMode 對查詢語句中，特定別名所對應的記錄進行加鎖（我們為
TUser 類指定了一個別名 “user” ），這裡也就是對返回的所有 user 記錄進行加鎖。
觀察執行期 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
這裡 Hibernate 通過使用資料庫的 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 為了保證 Update
過程中物件不會被外界修改，會在 save 方法實現中自動為目標物件加上 WRITE 鎖。
Ø LockMode.UPGRADE ：利用資料庫的 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為常用的，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，才會
真正通過資料庫的鎖機制進行加鎖處理，否則，資料已經通過不包含 for update
子句的 Select SQL 載入進來，所謂資料庫加鎖也就無從談起。
樂觀鎖（ Optimistic Locking ）
相對悲觀鎖而言，樂觀鎖機制採取了更加寬鬆的加鎖機制。悲觀鎖大多數情況下依
靠資料庫的鎖機制實現，以保證操作最大程度的獨佔性。但隨之而來的就是資料庫
效能的大量開銷，特別是對長事務而言，這樣的開銷往往無法承受。
如一個金融系統，當某個操作員讀取使用者的資料，並在讀出的使用者資料的基礎上進
行修改時（如更改使用者帳戶餘額），如果採用悲觀鎖機制，也就意味著整個操作過
程中（從操作員讀出資料、開始修改直至提交修改結果的全過程，甚至還包括操作
員中途去煮咖啡的時間），資料庫記錄始終處於加鎖狀態，可以想見，如果面對幾
百上千個併發，這樣的情況將導致怎樣的後果。
樂觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。樂觀鎖，大多是基於資料版本
（ Version ）記錄機制實現。何謂資料版本？即為資料增加一個版本標識，在基於
資料庫表的版本解決方案中，一般是通過為資料庫表增加一個 “version” 欄位來
實現。
讀取出資料時，將此版本號一同讀出，之後更新時，對此版本號加一。此時，將提
交資料的版本資料與資料庫表對應記錄的當前版本資訊進行比對，如果提交的資料
版本號大於資料庫表當前版本號，則予以更新，否則認為是過期資料。
對於上面修改使用者帳戶資訊的例子而言，假設資料庫中帳戶資訊表中有一個
version 欄位，當前值為 1 ；而當前帳戶餘額欄位（ balance ）為 $100 。
1 操作員 A 此時將其讀出（ version=1 ），並從其帳戶餘額中扣除
$50
（ $100-$50 ）。
2 在操作員 A 操作的過程中，操作員 B 也讀入此使用者資訊（ version=1 ），並
從其帳戶餘額中扣除 $20 （ $100-$20 ）。
3 操作員 A 完成了修改工作，將資料版本號加一（ version=2 ），連同帳戶扣
除後餘額（ balance=$50 ），提交至資料庫更新，此時由於提交資料版本大
於資料庫記錄當前版本，資料被更新，資料庫記錄 version 更新為 2 。
4 操作員 B 完成了操作，也將版本號加一（ version=2 ）試圖向資料庫提交數
據（ balance=$80 ），但此時比對資料庫記錄版本時發現，操作員 B 提交的
資料版本號為 2 ，資料庫記錄當前版本也為 2 ，不滿足 “ 提交版本必須大於記
錄當前版本才能執行更新 “ 的樂觀鎖策略，因此，操作員 B 的提交被駁回。
這樣，就避免了操作員 B 用基於 version=1 的舊資料修改的結果覆蓋操作
員 A 的操作結果的可能。
從上面的例子可以看出，樂觀鎖機制避免了長事務中的資料庫加鎖開銷（操作員 A
和操作員 B 操作過程中，都沒有對資料庫資料加鎖），大大提升了大併發量下的系
統整體效能表現。
需要注意的是，樂觀鎖機制往往基於系統中的資料儲存邏輯，因此也具備一定的局
限性，如在上例中，由於樂觀鎖機制是在我們的系統中實現，來自外部系統的使用者
餘額更新操作不受我們系統的控制，因此可能會造成髒資料被更新到資料庫中。在
系統設計階段，我們應該充分考慮到這些情況出現的可能性，並進行相應調整（如
將樂觀鎖策略在資料庫儲存過程中實現，對外只開放基於此儲存過程的資料更新途
徑，而不是將資料庫表直接對外公開）。
Hibernate 在其資料訪問引擎中內建了樂觀鎖實現。如果不用考慮外部系統對數
據庫的更新操作，利用 Hibernate 提供的透明化樂觀鎖實現，將大大提升我們的
生產力。
Hibernate 中可以通過 class 描述符的 optimistic-lock 屬性結合
version
描述符指定。
現在，我們為之前示例中的 TUser 加上樂觀鎖機制。
1 ． 首先為 TUser 的 class 描述符新增 optimistic-lock 屬性：
<hibernate-mapping>
<class
name="org.hibernate.sample.TUser"
table="t_user"
dynamic-update="true"
dynamic-insert="true"
optimistic-lock="version"
>
……
</class>
</hibernate-mapping>
optimistic-lock 屬性有如下可選取值：
Ø none
無樂觀鎖
Ø version
通過版本機制實現樂觀鎖
Ø dirty
通過檢查發生變動過的屬性實現樂觀鎖
Ø all
通過檢查所有屬性實現樂觀鎖
其中通過 version 實現的樂觀鎖機制是 Hibernate 官方推薦的樂觀鎖實現，同時也
是 Hibernate 中，目前唯一在資料物件脫離 Session 發生修改的情況下依然有效的鎖機
制。因此，一般情況下，我們都選擇 version 方式作為 Hibernate 樂觀鎖實現機制。
2 ． 新增一個 Version 屬性描述符
<hibernate-mapping>
<class
name="org.hibernate.sample.TUser"
table="t_user"
dynamic-update="true"
dynamic-insert="true"
optimistic-lock="version"
>
<id
name="id"
column="id"
type="java.lang.Integer"
>
<generator class="native">
</generator>
</id>
<version
column="version"
name="version"
type="java.lang.Integer"
/>
……
</class>
</hibernate-mapping>
注意 version 節點必須出現在 ID 節點之後。
這裡我們聲明瞭一個 version 屬性，用於存放使用者的版本資訊，儲存在 TUser 表的
version 欄位中。
此時如果我們嘗試編寫一段程式碼，更新 TUser 表中記錄資料，如：
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
TUser user =(TUser)userList.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
user.setUserType(1); // 更新 UserType 欄位
tx.commit();
每次對 TUser 進行更新的時候，我們可以發現，資料庫中的 version 都在遞增。
而如果我們嘗試在 tx.commit 之前，啟動另外一個 Session ，對名為 Erica 的用
戶進行操作，以模擬併發更新時的情形：
Session session= getSession();
Criteria criteria = session.createCriteria(TUser.class);
criteria.add(Expression.eq("name","Erica"));
Session session2 = getSession();
Criteria criteria2 = session2.createCriteria(TUser.class);
criteria2.add(Expression.eq("name","Erica"));
List userList = criteria.list();
List userList2 = criteria2.list();TUser user =(TUser)userList.get(0);
TUser user2 =(TUser)userList2.get(0);
Transaction tx = session.beginTransaction();
Transaction tx2 = session2.beginTransaction();
user2.setUserType(99);
tx2.commit();
user.setUserType(1);
tx.commit();
執行以上程式碼，程式碼將在 tx.commit() 處丟擲 StaleObjectStateException 異
常，並指出版本檢查失敗，當前事務正在試圖提交一個過期資料。通過捕捉這個異常，我
們就可以在樂觀鎖校驗失敗時進行相應處理