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原标题:电商平台高并发思考

浏览次数:176 时间:2019-09-13

引发思考

今天,发现开发项目中的单号重复了。

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这是多用户并发操作相同数据导致的结果。有点抽象,理解如下:实际就是多个事务交叉执行(增、删、查、改)了相同数据。导致一个事务不具有完整性了,数据库的数据也不一致了(这里‘’一致‘’可以理解为:我希望的数据,跟我想像的不一样,比如明明我刚update某表性别为男,我update完它还是女的,如果别人要修改,也得等我update完再改呀!咦,统计男生的总人数的确是加1了,见鬼了)。

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大部分电商业务使用的是事务性数据库,我们本文以mysql作为分析对象,数据库引擎为innodb,并结合常用spring框架结合起来分析数据库锁和事务在具体场景下怎样发挥作用。本文从以下几个方面讲述数据库锁和事务。

并发操作数据的不利影响

多个用户试图修改其他用户正在使用的资源时总是会产生负面影响。(这里用户可以理解成事务,用户这个词组总是在不同场合出现,例如redis客户端用户,b/s模式客户端用户,这些情况其实可以广泛理解为请求)

更新丢失:A事务里更新某些数据,A还没结束运行。这段时间,B插足一脚,也更新了那些数据,覆盖了A刚更新完的,A白更了。一段时间后,A正常结束了,A丢失了更新的数据。

脏读:B正在修改某些数据,还没结束运行。这段时间A去读那些数据,但读的不是B修改之后的,而是B修改之前的。一段时间后,B正常结束了,A读的数据还是旧数据。

不可重复读:9点钟,A在读某部分数据。9点半,B修改了那部分数据,B结束运行了。10点钟,A又回头读那部分数据,发现数据和9点钟的不一样。A读的是同一部分,却返回不一样的数据。

 幻读:9点钟A根据条件取了一个结果集看看,还没结束运行。9点半,B删除了那个结果集部分行数据,又新增了部分行数据。10点,A根据相同条件取结果集,发现新增了部分,删除了部分,刚刚是在做梦吧?

总而言之,一旦小三插足干坏事,我就完了。

1、数据库锁定义和类型

事务锁

针对上面的问题,可以使用事务锁解决。(事务锁是一种悲观的解决方案,)

每个事务里可能涉及行数据、页数据、表数据、,这数据相等事务依赖的资源,当请求操作这些资源,可以请求不同类型的锁。 该锁可以阻止其他事务以错误方式操作该资源。 当事务不再依赖锁定的资源时,它将释放锁。

简单说,这些数据可以被上锁、上锁后,其他事务对该数据的操做就有限制了,不是你想改就能改,你想读就读。我锁是大爷,我允许,你就能操作;我若不许,你就滚出去!

 

锁粒度: SQL Server具有多种粒度锁定,例如行粒度、表粒度、数据库粒度......

如果在较小的粒度(例如行)加锁,可以提高并发度,因为对其他事务限制范围小,只是开销较高,锁定了多少行,则需要多少锁。

比如A事务拿到了某行数据的某锁,该限制了其他事务对该行数据的操作,但是其他事务不一定要操作该行,也是就1两个事务需要操作改行,

如果在较大的粒度(例如表)加锁,则会降低并发度,因为锁定整个表限制了其他事务对表中任意部分的访问。 但开销较低,因为需要维护的锁较少。

 

锁类型:共享锁、排他锁等。锁与锁之间是可以冲突的。比如A事务拿到了某行数据的共享锁,说明A事务结束之前,该行数据都不能被其他事务修改(增、删、改),但是其他事务可以读改行数据。其他事务永远都不能拿到该行数据的排他锁,排他锁的作用是独自占据数据的增、删、改操作。

 

这篇文章不过抛转引玉罢了,官方的就很齐全了

 

首先简要介绍一下什么是锁,目前才多进程多线程执行都会存在并发问题,简单的说就是多个操作按照随意顺序进行进行相关处理,如果不加锁就会出现数据覆盖数据计算错误等问题,因此为了让操作有序进行需要加锁,例如java中lock,sychronized。数据库实现中为了防止并发问题使用了锁,但是对于数据库使用者来说我们关注的是什么情况下数据库会加锁,加了什么锁。

相对其他数据库而言,MySQL的锁机制比较简单,其最 显著的特点是不同的存储引擎支持不同的锁机制。比如,MyISAM和MEMORY存储引擎采用的是表级锁(table-level locking);InnoDB存储引擎既支持行级锁(row-level locking),也支持表级锁,但默认情况下是采用行级锁。表级锁开销小,加锁快;不会出现死锁;锁定粒度大,发生锁冲突的概率最高,并发度最低。行级锁开销大,加锁慢;会出现死锁;锁定粒度最小,发生锁冲突的概率最低,并发度也最高。 

(1) MyISAM在执行查询语句(SELECT)前,会自动给涉及的所有表加读锁,在执行更新操作 (UPDATE、DELETE、INSERT等)前,会自动给涉及的表加写锁,这个过程并不需要用户干预

(2) InnoDB实现了以下两种类型的行锁。

共享锁(s):又称读锁。允许一个事务去读一行,阻止其他事务获得相同数据集的排他锁。若事务T对数据对象A加上S锁,则事务T可以读A但不能修改A,其他事务只能再对A加S锁,而不能加X锁,直到T释放A上的S锁。这保证了其他事务可以读A,但在T释放A上的S锁之前不能对A做任何修改。

排他锁(X):又称写锁。允许获取排他锁的事务更新数据,阻止其他事务取得相同的数据集共享读锁和排他写锁。若事务T对数据对象A加上X锁,事务T可以读A也可以修改A,其他事务不能再对A加任何锁,直到T释放A上的锁。

对于共享锁大家可能很好理解,就是多个事务只能读数据不能改数据。 

对于排他锁大家的理解可能就有些差别,我当初就犯了一个错误,以为排他锁锁住一行数据后,其他事务就不能读取和修改该行数据,其实不是这样的。排他锁指的是一个事务在一行数据加上排他锁后,其他事务不能再在其上加其他的锁。mysql InnoDB引擎默认的修改数据语句:update,delete,insert都会自动给涉及到的数据加上排他锁,select语句默认不会加任何锁类型,如果加排他锁可以使用select …for update语句,加共享锁可以使用select … lock in share mode语句。所以加过排他锁的数据行在其他事务种是不能修改数据的,也不能通过for update和lock in share mode锁的方式查询数据,但可以直接通过select …from…查询数据,因为普通查询没有任何锁机制。

另外innodb引擎还有意向锁参见威尼斯澳门在线 ,mysql数据库意向锁意义 - 简书

2、数据库锁和隔离级别

数据库中在并发情况下数据发生异常情况主要分为以下几类:

a、脏读:事务A读取了事务B更新的数据,然后B回滚操作,那么A读取到的数据是脏数据

b、不可重复读:事务 A 多次读取同一数据,事务 B 在事务A多次读取的过程中,对数据作了更新并提交,导致事务A多次读取同一数据时,结果 不一致。

c、幻读:系统管理员A将数据库中所有学生的成绩从具体分数改为ABCDE等级,但是系统管理员B就在这个时候插入了一条具体分数的记录,当系统管理员A改结束后发现还有一条记录没有改过来,就好像发生了幻觉一样,这就叫幻读。

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