如何使用 Java SE 中的持久性 API 防止不可重复的查询结果？

Question

我正在使用 Java SE 并了解如何使用持久性 API（toplink-essentials）来管理 Derby DB 中的实体。注意：这是（远程学习）大学作业，但不是“家庭作业”，此问题出现在课程材料中。

我有两个线程在同一组实体上运行。我的问题是，我尝试过的每一种方法，都可以修改一个线程中查询结果集中的实体（在事务中执行的查询），这样结果集就不再对事务的其余部分有效。

例如从一个线程执行此操作：

static void updatePrices(EntityManager manager, double percentage) {
    EntityTransaction transaction = manager.getTransaction();

    transaction.begin();
    Query query = manager.createQuery("SELECT i FROM Instrument i where i.sold = 'no'");
    List<Instrument> results = (List<Instrument>) query.getResultList();

    // force thread interruption here (testing non-repeatable read)
    try { Thread.sleep(2000); } catch (Exception e) { }

    for (Instrument i : results) {
        i.updatePrice(percentage);
    }
    transaction.commit();
    System.out.println("Price update commited");
}

如果用这个方法从另一个线程中断：

private static void sellInstrument(EntityManager manager, int id)
{
    EntityTransaction transaction = manager.getTransaction();
    transaction.begin();
    Instrument instrument = manager.find(Instrument.class, id);
    System.out.println("Selling: " + instrument.toFullString());
    instrument.setSold(true);
    transaction.commit();
    System.out.println("Instrument sale commited");
}

可能发生的情况是，当updatePrices() 中的线程恢复时，它的查询结果集无效，并且已售商品的价格最终会更新为与出售时不同的价格。 （商店希望保留在 DB 中出售的商品的记录）。由于发生并发事务，我为每个线程（来自同一工厂）使用不同的EntityManager。

是否可以（通过锁定或某种上下文传播）防止查询结果在（中断的）事务期间变为“无效”？我有一个想法，这种场景是 Java EE 的用途，但我想知道它在 Java SE 中是否可行。

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编辑：

接受 Vineet 和 Pascal 的建议：在实体的 Class 中使用 @Version 注释（带有额外的 DB 列）会导致大型事务（updatePrices()）以OptimisticLockException 失败。但是，如果它发生在大量查询结果的末尾，这是非常昂贵的。有什么方法可以使我的查询（在 updatePrices() 内）锁定相关行，从而导致 sellInstrument() 内的线程阻塞或中止引发异常（然后中止）？这会便宜得多。 （据我了解，我在 Toplink Essentials 中没有悲观锁定）。

Answer 1

线程安全

我对您管理EntityManager 的方式有疑问。虽然EntityManagerFactory 是线程安全的（并且应该在应用程序启动时创建一次），但EntityManager 不是，您通常应该为每个线程使用一个EntityManager（或同步对它的访问，但我会使用每个线程）线程）。

并发

JPA 1.0 支持（仅）乐观锁定（如果您使用 Version 属性）和两种锁定模式，允许通过EntityManager.lock() API。我建议阅读 JPA 1.0 规范的 Read and Write Locking 和/或整个3.4 Optimistic Locking and Concurrency部分以获取完整的详细信息。

PS：请注意，Pessimistic locking 在 JPA 1.0 中不受支持，或者仅通过提供程序特定的扩展（它已添加到 JPA 2.0 以及其他锁定选项）。以防万一，Toplink 通过eclipselink.pessimistic-lock 查询提示支持它。

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正如 JPA wiki 中所写，TopLink Essentials 应该通过查询提示支持 JPA 1.0 中的悲观锁定：

// eclipselink.pessimistic-lock
Query Query = em.createQuery("select f from Foo f where f.bar=:bar");
query.setParameter("bar", "foobar");
query.setHint("eclipselink.pessimistic-lock", "Lock");
query.getResultList();

我不使用 TopLink，因此我无法确认所有版本都支持此提示。如果不是，那么如果要生成“FOR UPDATE”，则必须使用本机 SQL 查询。

Answer 2

您可能想看看EntityManager.lock() 方法，该方法允许您在事务初始化后获得实体上的乐观或悲观锁。

根据您对问题的描述，您希望在从数据库中“选择”数据库记录后锁定它。这可以通过悲观锁来实现，它或多或少等同于 SELECT ... FROM tbl FOR UPDATE 语句。