如何在Java中添加行锁？

在Java中实现”行锁”通常有两种场景：代码层面的对象锁（模拟行锁行为）和数据库行锁，下面从技术原理、实现方式和最佳实践进行详细说明，确保内容符合专业性与可靠性标准。

代码层面的对象锁（模拟行锁）

当需要锁定单个对象实例（类比数据库中的一行数据）时，可通过以下方式实现：

synchronized 关键字

public class Account {
    private final Object lock = new Object(); // 专用锁对象
    private int balance;
    public void transfer(Account target, int amount) {
        // 锁定当前对象（模拟行锁）
        synchronized (this) {
            // 锁定目标对象
            synchronized (target) {
                this.balance -= amount;
                target.balance += amount;
            }
        }
    }
}

原理：

• 每个对象内置一个监视器锁（Monitor），synchronized 基于此实现互斥。
• 锁定 this 或自定义锁对象，相当于对”行”（对象实例）加锁。

注意事项：

• 避免嵌套锁导致的死锁（如上例需按固定顺序加锁）。
• 锁范围应尽量缩小（仅在临界区加锁）。

ReentrantLock 显式锁

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class RowLockExample {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private int data;
    public void updateData(int value) {
        lock.lock(); // 加锁
        try {
            data = value; // 临界区操作
        } finally {
            lock.unlock(); // 必须释放锁
        }
    }
}

优势：

• 支持公平锁、超时尝试（tryLock）、可中断等待。
• 更灵活的锁控制。

数据库行锁（Java中操作）

当锁的目标是数据库中的行记录时,需通过SQL实现：

悲观锁（SELECT FOR UPDATE）

// JDBC 示例（以MySQL为例）
Connection conn = DriverManager.getConnection(DB_URL, USER, PASS);
conn.setAutoCommit(false);
try {
    // 锁定id=100的行
    PreparedStatement stmt = conn.prepareStatement(
        "SELECT * FROM accounts WHERE id = ? FOR UPDATE"
    );
    stmt.setInt(1, 100);
    ResultSet rs = stmt.executeQuery();
    // 更新操作
    PreparedStatement updateStmt = conn.prepareStatement(
        "UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = ?"
    );
    updateStmt.setInt(1, 100);
    updateStmt.executeUpdate();
    conn.commit(); // 提交事务释放锁
} catch (SQLException e) {
    conn.rollback();
}

关键点：

• FOR UPDATE 在事务中锁定查询到的行。
• 事务提交/回滚后自动释放锁。
• 需配合事务隔离级别（推荐 READ_COMMITTED 或 REPEATABLE_READ）。

乐观锁（版本控制）

// 更新时检查版本号
UPDATE products 
SET stock = stock - 1, version = version + 1 
WHERE id = 123 AND version = 5;

原理：

• 读取数据时记录版本号（或时间戳）。
• 更新时校验版本号,失败则重试或抛异常。
• 适合低冲突场景,避免长期锁竞争。

如何选择锁方案？

避坑指南

1. 死锁预防：

   

   • 代码锁：按固定顺序获取锁（如按对象ID排序）。
   • 数据库锁：设置锁超时（innodb_lock_wait_timeout）。

2. 性能优化：

   • 缩小锁范围（减少临界区代码）。
   • 无锁化设计（如 ConcurrentHashMap）。

3. 分布式环境：

   • 使用分布式锁（Redis Redlock、ZooKeeper）。
   • 避免数据库行锁跨服务失效。

• 代码级”行锁”：通过 synchronized 或 ReentrantLock 锁定对象实例。
• 数据库行锁：依赖SQL的 FOR UPDATE 或乐观锁实现。
• 核心原则：最小化锁范围、预防死锁、匹配业务场景。

引用说明：

• Oracle官方Java并发指南：Threads and Locks
• MySQL行锁机制：InnoDB Locking
• 并发实践参考：《Java并发编程实战》（Brian Goetz著）