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Hibernate Gossip: 乐观锁定（Optimistic locking）

悲观锁定假定任何时刻存取数据时，都可能有另一个客户也正在存取同一笔数据，因而对数据采取了数据库层次的锁定状态，在锁定的时间内其它的客户不能对数据进行存取，对于单机或小系统而言，这并不成问题，然而如果是在网络上的系统，同时间会有许多联机，如果每一次读取数据都造成锁定，其后继的存取就必须等待，这将造成效能上的问题，造成后继使用者的长时间等待。

乐观锁定（Optimistic locking）则乐观的认为数据的存取很少发生同时存取的问题，因而不作数据库层次上的锁定，为了维护正确的数据，乐观锁定使用应用程序上的逻辑实现版本控制的解决。

在不实行悲观锁定策略的情况下，数据不一致的情况一但发生，有几个解决的方法，一种是先更新为主，一种是后更新的为主，比较复杂的就是检查发生变动的数据来实现，或是检查所有属性来实现乐观锁定。

Hibernate中透过版本号检查来实现后更新为主，这也是Hibernate所推荐的方式，在数据库中加入一个version字段记录，在读取数据时连同版本号一同读取，并在更新数据时比对版本号与数据库中的版本号，如果等于数据库中的版本号则予以更新，并递增版本号，如果小于数据库中的版本号就丢出例外。

实际来透过范例了解Hibernate的乐观锁定如何实现，首先在数据库中新增一个表格：

CREATE TABLE user (
    id INT(11) NOT NULL auto_increment PRIMARY KEY,
    version INT,
    name VARCHAR(100) NOT NULL default '',
    age INT
);

这个user表格中的version用来记录版本号，以供Hibernate实现乐观锁定，接着设计User类别，当中必须包括version属性：

User.java

package onlyfun.caterpillar;

public class User {
    private Integer id;
    private Integer version; // 增加版本屬性   
    private String name;
    private Integer age;
    
    public User() {
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public Integer getVersion() {
        return version;
    }

    public void setVersion(Integer version) {
        this.version = version;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

在映射文件的定义方面，则如下所示：

User.hbm.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
<!DOCTYPE hibernate-mapping 
    PUBLIC "-//Hibernate/Hibernate Mapping DTD 3.0//EN" 
    "http://hibernate.sourceforge.net/hibernate-mapping-3.0.dtd"> 

<hibernate-mapping> 

    <class name="onlyfun.caterpillar.User" 
           table="user"
           optimistic-lock="version"> 
           
        <id name="id" column="id" type="java.lang.Integer"> 
            <generator class="native"/> 
        </id> 

        <version name="version" 
                 column="version"
                 type="java.lang.Integer"/> 
                 
        <property name="name" column="name" type="java.lang.String"/> 

        <property name="age" column="age" type="java.lang.Integer"/> 
        
    </class> 

</hibernate-mapping>

注意<version>标签必须出现在<id>卷标之后，接着您可以试着在数据库中新增数据，例如：

User user = new User(); 
user.setName(  "caterpillar"); 
user.setAge(new Integer(30)); 
Session session = sessionFactory.openSession(); 
Transaction tx =    session.beginTransaction();
session.save(user); 
tx.commit(); 
session.close();

您可以检视数据库中的数据，每一次对同一笔数据进行更新，version字段的内容都会自动更新，接着来作个实验，直接以范例说明：

// 有使用1者开启了一个session1
Session session1 = sessionFactory.openSession(); 
// 在这之后，马上有另一个使用者2开启了session2 
Session session2 = sessionFactory.openSession(); 

Integer id = new Integer(1); 

// 使用者1查询数据  
User userV1 = (User) session1.load(User.class, id); 
// 使用者2查询同一笔数据 
User userV2 = (User) session2.load(User.class, id); 

// 此时两个版本号是相同的 
System.out.println(  " v1 v2 "+ userV1.getVersion().intValue() + " "  + userV2.getVersion().intValue());

Transaction tx1 = session1.beginTransaction(); 
Transaction tx2 = session2.beginTransaction(); 

// 使用者1更新数据
userV1.setAge(new Integer(31)); 
tx1.commit(); 

// 此时由于数据更新，数据库中的版本号递增了 
// 两笔数据版本号不一样了 
System.out.println(  " v1 v2 "+ userV1.getVersion().intValue() + " " + userV2.getVersion().intValue());

// userV2 的 age 资料还是旧的 
//   数据更新
userV2.setName(  "justin");
// 因版本号比数据库中的旧 
// 送出更新数据会失败，丢出StableObjectStateException例外 
tx2.commit(); 

session1.close(); 
session2.close();

运行以下的程序片段，会出现以下的结果：

Hibernate:
select user0_.id as id0_, user0_.version as version0_0_, user0_.name as
name0_0_, user0_.age as age0_0_ from user user0_ where user0_.id=?
Hibernate:
select user0_.id as id0_, user0_.version as version0_0_, user0_.name as
name0_0_, user0_.age as age0_0_ from user user0_ where user0_.id=? 
 v1 v2 0 0
Hibernate: update user set version=?, name=?, age=? where id=? and version=? 
 v1 v2 1 0
Hibernate: update user set version=?, name=?, age=? where id=? and version=? 
16:11:43,187 ERROR AbstractFlushingEventListener:277 - Could not synchronize database state with session 
org.hibernate.StaleObjectStateException:
Row was updated or deleted by another transaction (or unsaved-value
mapping was incorrect): [onlyfun.caterpillar.User#1] 
    at org.hibernate.persister.entity.BasicEntityPersister.check(BasicEntityPersister.java:1441)

由于新的版本号是1，而userV2的版本号还是0，因此更新失败丢出StableObjectStateException，您可以捕捉这个例外作善后处理，例如在处理中重新读取数据库中的数据，同时将目前的数据与数据库中的数据秀出来，让使用者有机会比对不一致的数据，以决定要变更的部份，或者您可以设计程序自动读取新的数据，并比对真正要更新的数据，这一切可以在背景执行，而不用让您的使用者知道。

要注意的是，由于乐观锁定是使用系统中的程序来控制，而不是使用数据库中的锁定机制，因而如果有人特意自行更新版本讯息来越过检查，则锁定机制就会无效，例如在上例中自行更改userV2的version属性，使之与数据库中的版本号相同的话就不会有错误，像这样版本号被更改，或是由于数据是由外部系统而来，因而版本信息不受控制时，锁定机制将会有问题，设计时必须注意。