JPA实体锁定模式的差异

JPA本质上提供了两种锁定机制，以帮助同步对实体的访问。两种机制都可以防止以下情况：两个事务在不知道的情况下相互覆盖数据。

通过实体锁定，我们通常希望通过2个并行事务来防止以下情况：

亚当的事务读取数据X
芭芭拉的交易读取数据X
亚当的交易会修改数据X，并将其更改为XA
亚当的事务将数据写入XA
芭芭拉的交易修改了数据X并将其更改为XB
芭芭拉的交易写数据XB

结果，亚当所做的更改完全被芭芭拉（Barbara）所取代，甚至没有引起她的注意。像这样的场景有时被称为脏读。显然，理想的结果是Adam编写XA，而Barbara被迫在编写XB之前检查XA更改。

乐观锁的工作原理

乐观锁定基于这样的假设：冲突非常少见；如果发生冲突，则抛出错误是可以接受的，并且比防止冲突更方便。允许其中一项交易正确完成，但其他任何交易都会例外回滚，并且必须重新执行或丢弃。

通过乐观锁定，亚当和芭芭拉可能出现以下情况：

亚当的事务读取数据X
芭芭拉的交易读取数据X
亚当的交易会修改数据X，并将其更改为XA
亚当的事务将数据写入XA
芭芭拉的交易修改了数据X并将其更改为XB
Barbara的事务尝试写入数据XB，但接收到并出错
芭芭拉需要读取数据XA（或开始全新的交易）
Barbara的事务修改了数据XA并将其更改为XAB
Barbara的事务写入数据XAB

如您所见，芭芭拉被迫审查亚当的更改，如果她决定，她可能会修改亚当的更改并保存（合并更改）。最终数据包含亚当和巴巴拉的变化。

JPA完全控制乐观锁定。它需要数据库表中的其他版本列。它完全独立于用于存储关系数据的基础数据库引擎。

悲观锁定如何工作

对于某些人来说，悲观锁定被认为是很自然的。当事务需要修改实体（可以由另一个事务并行修改）时，事务将发出锁定该实体的命令。所有锁将保留到事务结束，然后自动释放。

使用悲观锁，情况可能是这样的：

亚当的事务读取数据X
亚当的交易锁定X
芭芭拉的交易想要读取数据X，但是等待X已被锁定
亚当的交易会修改数据X，并将其更改为XA
亚当的事务将数据写入XA
芭芭拉的交易读取数据XA
Barbara的事务修改了数据XA并将其更改为XAB
Barbara的事务写入数据XAB

如我们所见，Barbara再次被迫编写XAB，其中也包含Adam所做的更改。但是，该解决方案与乐观方案完全不同–芭芭拉需要等待亚当的交易完成后才能读取数据。此外，我们需要在两个事务中手动发出锁定命令，以使该方案起作用。（由于我们不确定亚当或芭芭拉首先要处理哪个事务，因此两个事务都需要在修改数据之前先锁定数据。）乐观锁定比悲观锁定需要更多的设置，每个实体都需要使用version列，但随后我们不需要记住在交易中发出锁。 JPA自动执行所有检查，我们只需要处理可能的异常。

悲观锁定使用基础数据库提供的锁定机制锁定表中的现有记录。 JPA需要知道如何触发这些锁定，并且某些数据库不完全支持。

甚至JPA规范都说，不需要提供PESSIMISTIC_READ（因为许多数据库仅支持WRITE锁）：

这是允许的，以使用实施LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE其中LockModeType.PESSIMISTIC_READ请求，而不是相反。

JPA中可用锁类型的列表

首先，我想说的是，如果实体中提供了@Version列，则JPA会默认为此类实体打开乐观锁定。您不需要发出任何锁定命令。但是，您可以随时使用以下一种锁类型发出锁：

LockModeType.Optimistic
- 这确实是默认设置。如ObjectDB所述，通常将其忽略。在我看来，它只是存在的，这样您就可以动态地计算锁定模式，即使锁定最终是最优的，也可以进一步传递它。虽然用例不是很可能，但是提供一个甚至引用默认值的选项也是一种很好的API设计。
- 示例：Java
```
LockModeType lockMode = resolveLockMode();
A a = em.find(A.class, 1, lockMode);
```
LockModeType.OPTIMISTIC_FORCE_INCREMENT
- 这是很少使用的选项。但是，如果您想锁定另一个实体对这个实体的引用，这可能是合理的。换句话说，即使您未修改某个实体，您也希望锁定该实体的工作，但是其他实体也可能相对于该实体而被修改。
- 例：
  - 我们有实体书和书架。可以将Book添加到书架中，但是book没有对其书架的引用。锁定将书移动到书架上的操作是合理的，这样一本书不会最终出现在两个书架中。要锁定此操作，仅锁定当前书架实体是不够的，因为书还不必在书架上。锁定所有目标书架也没有意义，因为它们在不同交易中可能会有所不同。唯一有意义的是锁定书本实体本身，即使在我们这种情况下它没有被更改（它不保留对其书架的引用）。
LockModeType.PESSIMISTIC_READ
- 此模式类似于LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE ，但有一点不同：在通过某种事务在同一实体上施加写锁定之前，它不应阻止读取实体。它还允许其他事务使用LockModeType.PESSIMISTIC_READ锁定。 WRITE和READ锁之间的区别在这里（ObjectDB）和这里（OpenJPA）都有很好的解释。但是，由于规范允许，很多情况下，它的行为类似于LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE ，许多提供程序并未单独实现它。
LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE
- 这是LockModeType.PESSIMISTIC_READ的增强版本。有了WRITE锁定后，JPA借助数据库将阻止任何其他事务读取该实体，而不仅仅是像READ锁定那样进行写入。
LockModeType.PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT
- 这是另一种很少使用的锁定模式。但是，这是您需要结合PESSIMISTIC和OPTIMISTIC机制的一种选择。在以下情况下，使用普通的PESSIMISTIC_WRITE可能会失败：
  1. 事务A使用乐观锁定并读取实体E
  2. 事务B获得对实体E的WRITE锁定
  3. 事务B提交并释放E的锁
  4. 事务A更新E并提交
- 在第4步中，如果版本B未被事务B递增，则不会阻止A覆盖B的更改。锁定模式LockModeType.PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT将强制事务B更新版本号，并导致事务A以OptimisticLockException失败，即使B正在使用悲观的锁定。

为了发出某种类型的锁，JPA提供了以下方法：

一些EntityManager方法接受一个可选参数来指定锁定类型，例如：
- find（类entityClass，Object primaryKey，LockModeType lockMode）
查询还提供setLockMode（LockModeType lockMode）方法来锁定将由查询检索的所有实体

您可以在JPA中使用两种类型的锁定机制中的任何一种。如果您使用类型PESSIMISTIC_FORCE_INCREMENT悲观锁，也可以在必要时将它们混合使用。

要了解更多信息，请阅读Vlad Mihalcea的优秀博客。

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2016/02/differences-jpa-entity-locking-modes.html