乐观锁 悲观锁 数据库

最近解决了一个小规模并发下单问题，来跟大家分享一下。

场景描述

现在有这么一个业务场景，线上通过手机app下单买祈福灯，支付成功后，线下寺庙点亮。存在多个 用户同时选择同一个灯的情况出现，如下图。此时，正常情况应为一个用户下单成功，其余显示灯已被选。由于，支付和下单是单独分开的，只要focus on下单就ok了。

简而言之，就是一个并发现单的问题。

分析过程

我们可以想到的正常下单的流程，应该是这样的：

1. 选择祈福灯时，先查询灯是否可用。
2. 选择祈福灯，例如图中的“D0000065”。
3. 下单业务逻辑，再次查询灯是否可用。
if(灯可用){
    该祈福灯状态设为已购买
    生成订单记录
    相关日志记录...
}

在没有并发问题发生时，上面的流程近乎完美（really?），可是，多人下单时，同时去数据库中查询灯的状态时，结果都是可用的，接下来，emmmm，你懂的。

那么，判断灯是否可用再下单，这样的逻辑是存在问题的。解决并发下单的常规思路不外乎两种，一是加锁，二是利用队列。这里，我主要是通过对数据库加锁的方式来解决这个问题的。

乐观锁与悲观锁

在此之前，需要了解一些关于锁的概念。在本科的数据库原理课上。我们接触到两个概念——共享锁和排它锁，现在又需要两个新的概念——乐观锁和悲观锁。

• 乐观锁(Optimistic Lock)，想法乐观，认为自己在操作数据库时不会发生冲突，取数据时不加锁，更新数据是加锁，进行判断。

• 悲观锁(Pessimistic Lock)，想法悲观，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。

显然乐观锁的相应速度快，悲观锁的时间消耗等都比较大。对于我们这个案例，使用这两种都是可以解决的。

锁的sql实现方式

这里主要以mysql innodb为例。innodb本身是支持行锁的。

悲观锁

要使用悲观锁，我们必须关闭mysql数据库的自动提交属性，因为MySQL默认使用autocommit模式，也就是说，当你执行一个更新操作后，MySQL会立刻将结果进行提交。

set autocommit=0;

• 共享锁（s锁）

  SELECT … LOCK IN SHARE MODE

  SELECT … LOCK IN SHARE MODE 在读取的行上设置一个共享锁，其他的session可以读这些行，但在你的事务提交之前不可以修改它们。如果这些行里有被其他的还没有提交的事务修改，你的查询会等到那个事务结束之后使用最新的值。

• 排它锁（x锁）

  SELECT … FOR UPDATE

  索引搜索遇到的记录，SELECT … FOR UPDATE 会锁住行及任何关联的索引条目，和你对那些行执行 update 语句相同。其他的事务会被阻塞在对这些行执行 update 操作，获取共享锁，或从某些事务隔离级别读取数据等操作。一致性读(Consistent Nonlocking Reads)会忽略在读取视图上的记录的任何锁。（旧版本的记录不能被锁定；它们通过应用撤销日志在记录的内存副本上时被重建。）

注：普通 select 语句默认不加锁，而CUD操作默认加排他锁。

乐观锁

乐观锁也就是在更新时进行查询，通常用一个version字段来实现。

UPDATE ... WHERE...
# 基于version的实现
SELECT ..., verison FROM [table] WHERE id = #{id}
UPDATE [table] SET..., version = version + 1 where id = #{id} AND version = #{version}

当然，在ORM中也有相应的实现方式。具体可以参考细谈Hibernate之悲观锁和乐观锁解决hibernate并发

问题解决

在项目中，由于时间关系没有使用基于version方式的乐观锁，而是直接采用了update ... where的方式。直接对当前的灯号进行查询，如果可用就立刻更新灯的状态为不可用，相当于加共享锁。如果发生并发的情况，同时用update语句，数据库也会自动加上X锁，因此最终只有一个用户可以下单成功。
下单流程：

public int saveOrder(){
    // 执行update ... where
    boolean isAvaliable;
    isAvaliable = denginfoService.updateDengAnyway();
    if (isAvaliable) {
        //下单的业务逻辑
    }
}

public boolean updateDengAnyway(String ccode, List<String> dengid) {
    //判断灯是否可用
    String hql = "update DenginfoEntity set ordertype =2 where ccode=? and dengid=? and (ordertype=0 or (ordertype=1 and ordertime<?))";
    Query query;int flag;
    try {
        for (String deng : dengid) {
            query = getSession().createQuery(hql);
            //参数化赋值
            flag = query.executeUpdate();
            logger.info("update---  " + flag);
            if (flag == 0)
                return false;
        }
    } catch (HibernateException | NullPointerException e) {
        e.printStackTrace();
        return false;
    }
    return true;
}