Spring乐观锁[编辑 | 编辑源代码]

Spring乐观锁是Spring Framework中用于处理并发数据访问的一种机制，它通过版本控制或时间戳来检测数据冲突，而不是直接锁定资源。乐观锁适用于读多写少的场景，能够提高系统吞吐量。

概述[编辑 | 编辑源代码]

乐观锁假设多个事务在大多数情况下不会互相干扰，因此不会立即加锁，而是在提交时检查数据是否被其他事务修改。如果检测到冲突，则抛出异常或回滚事务。

核心特点：

非阻塞：读取数据时不加锁
版本控制：通过版本号或时间戳检测冲突
冲突处理：提交时验证数据一致性

实现原理[编辑 | 编辑源代码]

Spring通过两种主要方式实现乐观锁：

1. 基于版本号[编辑 | 编辑源代码]

每次更新时版本号递增，提交时检查版本号是否变化。

2. 基于时间戳[编辑 | 编辑源代码]

使用最后修改时间戳检测冲突。

在Spring中的实现[编辑 | 编辑源代码]

Spring通过JPA的`@Version`注解或Hibernate API支持乐观锁。

JPA实现示例[编辑 | 编辑源代码]

@Entity
public class Product {
    @Id
    private Long id;
    private String name;
    private int stock;
    
    @Version
    private Long version; // 乐观锁版本字段
    
    // getters and setters
}

使用场景[编辑 | 编辑源代码]

@Transactional
public void updateProduct(Long id, int quantity) {
    Product product = productRepository.findById(id).orElseThrow();
    product.setStock(product.getStock() - quantity);
    // 提交时会自动检查version
    productRepository.save(product);
}

冲突处理[编辑 | 编辑源代码]

当发生冲突时，Spring会抛出`OptimisticLockingFailureException`。常见处理策略：

策略	描述	适用场景
重试机制	自动重试操作	短时冲突可能解决
通知用户	显示冲突信息	需要人工干预
合并变更	智能合并数据	特定业务场景

数学原理[编辑 | 编辑源代码]

乐观锁的冲突检测可以表示为：

${\begin{cases} V_{n e w} = V_{o l d} + 1 & 如果 V_{c u r r e n t} = V_{o l d} \\ 抛出异常 & 如果 V_{c u r r e n t} \neq V_{o l d} \end{cases}$

其中：

$V_{o l d}$ 是读取时的版本
$V_{c u r r e n t}$ 是提交时的当前版本
$V_{n e w}$ 是新版本号

实际案例[编辑 | 编辑源代码]

电商库存管理[编辑 | 编辑源代码]

场景：多个用户同时购买同一商品。

代码实现：

@Service
public class InventoryService {
    @Transactional
    public void purchaseProduct(Long productId, int quantity) {
        try {
            Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow();
            if (product.getStock() >= quantity) {
                product.setStock(product.getStock() - quantity);
                productRepository.save(product);
            } else {
                throw new InsufficientStockException();
            }
        } catch (OptimisticLockingFailureException e) {
            // 重试或通知用户
            throw new ConcurrentModificationException("请重试，商品已被其他用户修改");
        }
    }
}