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mysql 乐观锁_使用Mysql乐观锁解决并发问题

發(fā)布時間：2023/12/15 数据库 28 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 mysql 乐观锁_使用Mysql乐观锁解决并发问题小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

使用mysql樂觀鎖解決并發(fā)問題

案例說明

銀行兩操作員同時操作同一賬戶。比如A、B操作員同時讀取一余額為1000元的賬戶，A操作員為該賬戶增加100元，B操作員同時為該賬戶扣除50元，A先提交，B后提交。最后實際賬戶余額為1000-50=950元，但本該為1000+100-50=1050。這就是典型的并發(fā)問題。

樂觀鎖機制在一定程度上解決了這個問題。樂觀鎖，大多是基于數(shù)據(jù)版本(Version)記錄機制實現(xiàn)。何謂數(shù)據(jù)版本？即為數(shù)據(jù)增加一個版本標識，在基于數(shù)據(jù)庫表的版本解決方案中，一般是通過為數(shù)據(jù)庫表增加一個 “version” 字段來實現(xiàn)。

讀取出數(shù)據(jù)時，將此版本號一同讀出，之后更新時，對此版本號加一。此時，將提交數(shù)據(jù)的版本數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)記錄的當前版本信息進行比對，如果提交的數(shù)據(jù)版本號大于數(shù)據(jù)庫表當前版本號，則予以更新，否則認為是過期數(shù)據(jù)。

對于上面修改用戶帳戶信息的例子而言，假設(shè)數(shù)據(jù)庫中帳戶信息表中有一個version字段，當前值為1；而當前帳戶余額字段(balance)為1000元。假設(shè)操作員A先更新完，操作員B后更新。

a、操作員A此時將其讀出(version=1)，并從其帳戶余額中增加100(1000+100=1100)。
b、在操作員A操作的過程中，操作員B也讀入此用戶信息(version=1)，并從其帳戶余額中扣除50(1000-50=950)。
c、操作員A完成了修改工作，將數(shù)據(jù)版本號加一(version=2)，連同帳戶增加后余額(balance=1100)，提交至數(shù)據(jù)庫更新，此時由于提交數(shù)據(jù)版本大于數(shù)據(jù)庫記錄當前版本，數(shù)據(jù)被更新，數(shù)據(jù)庫記錄version更新為2。
d、操作員B完成了操作，也將版本號加一(version=2)試圖向數(shù)據(jù)庫提交數(shù)據(jù)(balance=950)，但此時比對數(shù)據(jù)庫記錄版本時發(fā)現(xiàn)，操作員B提交的數(shù)據(jù)版本號為2，數(shù)據(jù)庫記錄當前版本也為2，不滿足 “提交版本必須大于記錄當前版本才能執(zhí)行更新 “的樂觀鎖策略，因此，操作員B的提交被駁回。

這樣，就避免了操作員B用基于version=1的舊數(shù)據(jù)修改的結(jié)果覆蓋操作員A的操作結(jié)果的可能。

樂觀鎖介紹

樂觀鎖( Optimistic Locking ) 相對悲觀鎖而言，樂觀鎖假設(shè)認為數(shù)據(jù)一般情況下不會造成沖突，所以在數(shù)據(jù)進行提交更新的時候，才會正式對數(shù)據(jù)的沖突與否進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)沖突了，則讓返回用戶錯誤的信息，讓用戶決定如何去做。那么我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)樂觀鎖呢，一般來說有以下2種方式：

1、使用版本號實現(xiàn)樂觀鎖

版本號的實現(xiàn)方式有兩種，一個是數(shù)據(jù)版本機制，一個是時間戳機制。具體如下。

a.使用數(shù)據(jù)版本(Version)記錄機制實現(xiàn)，這是樂觀鎖最常用的一種實現(xiàn)方式。何謂數(shù)據(jù)版本？即為數(shù)據(jù)增加一個版本標識，一般是通過為數(shù)據(jù)庫表增加一個數(shù)字類型的 “version” 字段來實現(xiàn)。當讀取數(shù)據(jù)時，將version字段的值一同讀出，數(shù)據(jù)每更新一次，對此version值加一。當我們提交更新的時候，判斷數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)記錄的當前版本信息與第一次取出來的version值進行比對，如果數(shù)據(jù)庫表當前版本號與第一次取出來的version值相等，則予以更新，否則認為是過期數(shù)據(jù)。用下面的一張圖來說明：

如上圖所示，如果更新操作順序執(zhí)行，則數(shù)據(jù)的版本(version)依次遞增，不會產(chǎn)生沖突。但是如果發(fā)生有不同的業(yè)務(wù)操作對同一版本的數(shù)據(jù)進行修改，那么，先提交的操作(圖中B)會把數(shù)據(jù)version更新為2，當A在B之后提交更新時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的version已經(jīng)被修改了，那么A的更新操作會失敗。

b.時間戳機制，同樣是在需要樂觀鎖控制的table中增加一個字段，名稱無所謂，字段類型使用時間戳(timestamp), 和上面的version類似，也是在更新提交的時候檢查當前數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的時間戳和自己更新前取到的時間戳進行對比，如果一致則OK，否則就是版本沖突。

2、使用條件限制實現(xiàn)樂觀鎖

這個適用于只更新是做數(shù)據(jù)安全校驗，適合庫存模型，扣份額和回滾份額，性能更高。這種模式也是目前我用來鎖產(chǎn)品庫存的方法，十分方便實用。

使用版本號實現(xiàn)樂觀鎖

還是拿之前的實例來舉：商品goods表中有一個字段status，status為1代表商品未被下單，status為2代表商品已經(jīng)被下單，那么我們對某個商品下單時必須確保該商品status為1。假設(shè)商品的id為1。

下單操作包括3步驟：

查詢出商品信息

select (status,status,version) from t_goods where id=#{id}

根據(jù)商品信息生成訂單

修改商品status為2

update t_goods set status=2,version=version+1 where id=#{id} and version=#{version};

那么為了使用樂觀鎖，我們首先修改t_goods表，增加一個version字段，數(shù)據(jù)默認version值為1。

t_goods表初始數(shù)據(jù)如下：

mysql>?select?*?from?t_goods;??
+----+--------+------+---------+??
|?id?|?status?|?name?|?version?|??
+----+--------+------+---------+??
|??1?|??????1?|?道具?|???????1?|??
|??2?|??????2?|?裝備?|???????2?|??
+----+--------+------+---------+??
2?rows?in?set??
??
mysql>

對于樂觀鎖的實現(xiàn)，我使用MyBatis來進行實踐，具體如下：

Goods實體類：

/**?
?*?ClassName:?Goods?
?
?*?Function:?商品實體.?
?
?*?date:?2013-5-8?上午09:16:19?
?
?*?@author?chenzhou1025@126.com?
?*/??
public?class?Goods?implements?Serializable?{??
??
????/**?
?????*?serialVersionUID:序列化ID.?
?????*/??
????private?static?final?long?serialVersionUID?=?6803791908148880587L;??
??????
????/**?
?????*?id:主鍵id.?
?????*/??
????private?int?id;??
??????
????/**?
?????* status:商品狀態(tài)：1未下單、2已下單.
?????*/??
????private?int?status;??
??????
????/**?
?????*?name:商品名稱.?
?????*/??
????private?String?name;??
??????
????/**?
?????*?version:商品數(shù)據(jù)版本號.?
?????*/??
????private?int?version;??
??????
????@Override??
????public?String?toString(){??
????????return?"good?id:"+id+",goods?status:"+status+",goods?name:"+name+",goods?version:"+version;??
????}??
??
????//setter?and?getter??
??
}

GoodsDao

/**?
?*?updateGoodsUseCAS:使用CAS(Compare?and?set)更新商品信息.?
?
?*?
?*?@author?chenzhou1025@126.com?
?*?@param?goods?商品對象?
?*?@return?影響的行數(shù)?
?*/??
int?updateGoodsUseCAS(Goods?goods);

mapper.xml

"updateGoodsUseCAS"?parameterType="Goods">??
????????????update?t_goods?set?status=#{status},name=#{name},version=version+1?where?id=#{id}?and?version=#{version}?
????]]>??

GoodsDaoTest測試類

@Test??
public?void?goodsDaoTest(){??
????int?goodsId?=?1;??
????//根據(jù)相同的id查詢出商品信息，賦給2個對象??
????Goods?goods1?=?this.goodsDao.getGoodsById(goodsId);??
????Goods?goods2?=?this.goodsDao.getGoodsById(goodsId);??
??????
????//打印當前商品信息??
????System.out.println(goods1);??
????System.out.println(goods2);??
??????
????//更新商品信息1??
????goods1.setStatus(2);//修改status為2??
????int?updateResult1?=?this.goodsDao.updateGoodsUseCAS(goods1);??
????System.out.println("修改商品信息1"+(updateResult1==1?"成功":"失敗"));??
??????
????//更新商品信息2??
????goods2.setStatus(2);//修改status為2??
????int?updateResult2?=?this.goodsDao.updateGoodsUseCAS(goods2);??
????System.out.println("修改商品信息2"+(updateResult2==1?"成功":"失敗"));??
}

輸出結(jié)果：

good?id:1,goods?status:1,goods?name:道具,goods?version:1??
good?id:1,goods?status:1,goods?name:道具,goods?version:1??
修改商品信息1成功??
修改商品信息2失敗

說明：在GoodsDaoTest測試方法中，我們同時查出同一個版本的數(shù)據(jù)，賦給不同的goods對象，然后先修改good1對象然后執(zhí)行更新操作，執(zhí)行成功。然后我們修改goods2，執(zhí)行更新操作時提示操作失敗。此時t_goods表中數(shù)據(jù)如下：

mysql>?select?*?from?t_goods;??
+----+--------+------+---------+??
|?id?|?status?|?name?|?version?|??
+----+--------+------+---------+??
|??1?|??????2?|?道具?|???????2?|??
|??2?|??????2?|?裝備?|???????2?|??
+----+--------+------+---------+??
2?rows?in?set??
??
mysql>

我們可以看到 id為1的數(shù)據(jù)version已經(jīng)在第一次更新時修改為2了。所以我們更新good2時update where條件已經(jīng)不匹配了，所以更新不會成功，具體sql如下：

update?t_goods???
set?status=2,version=version+1??
where?id=#{id}?and?version=#{version};

這樣我們就用版本號實現(xiàn)了樂觀鎖。

其實這種版本號的方法并不是適用于所有的樂觀鎖場景。舉個例子，當電商搶購活動時，大量并發(fā)進入，如果僅僅使用版本號或者時間戳，就會出現(xiàn)大量的用戶查詢出庫存存在，但是卻在扣減庫存時失敗了，而這個時候庫存是確實存在的。想象一下，版本號每次只會有一個用戶扣減成功，不可避免的人為造成失敗。這種時候就需要我們的第二種場景的樂觀鎖方法。

使用條件限制實現(xiàn)樂觀鎖

同樣以上述案例為例。將表結(jié)構(gòu)修改如下：

mysql>?select?*?from?t_goods;??
+----+--------+------+---------+??
|?id?|?status?|?name?|????num??|??
+----+--------+------+---------+??
|??1?|??????1?|?道具?|??????10?|??
|??2?|??????2?|?裝備?|??????10?|??
+----+--------+------+---------+??
rows?in?set??
??
mysql>

status表示產(chǎn)品狀態(tài)：1、在售。2、暫停出售。num表示產(chǎn)品庫存

更新庫存操作如下：

UPDATE?t_goods
SET?num?=?num?-?#{buyNum}?
WHERE
????id?=?#{id}?
AND?num?-?#{buyNum}?>=?0?
AND?STATUS?=?1

說明：num-#{buyNum}>=0 ，這個情景適合不用版本號，只更新是做數(shù)據(jù)安全校驗，適合庫存模型，扣份額和回滾份額，性能更高。這種模式也是目前我用來鎖產(chǎn)品庫存的方法，十分方便實用。

「注意：樂觀鎖的更新操作，最好用主鍵或者唯一索引來更新,這樣是行鎖，否則更新時會鎖表。」

以上就是我對MySQL樂觀鎖的總結(jié)和實踐，寫得比較淺顯，有不對的地方歡迎拍磚。