分散式鎖和spring事務管理

杜若發表於2019-01-19
分散式Spring

最近開發一個小程式遇到一個需求需要實現分散式事務管理

業務需求

使用者在使用小程式的過程中可以檢視景點，對景點地區或者城市標記是否想去，那麼需要統計一個地點被標記的人數，以及記錄某個使用者對某個地點是否標記為想去，用兩個表儲存資料，一個地點表記錄改地點被標記的次數，一個使用者意向表記錄某個使用者對某個地點是否標記為想去。由於可能有多個使用者同時標記一個地點，每個使用者在前端點選想去按鈕之後，後臺接收到請求，從資料庫查詢某個城市的標記人數，再加1，然後更新到資料庫。從資料庫查詢標記人數，再加1，然後更新到資料庫這個過程資料庫資料必須加鎖，一次只能一個程式處理。否則資料會出現不同步問題

我使用的RedLock做分散式鎖管理，用spring註解事務管理。
在實現過程中遇到如下兩個映像深刻的問題：
1、分散式鎖與spring註解事務共用產生的問題
2、鎖在事務提交前超時問題

使用分散式鎖RedLock及spring事務實現

最初實現程式碼如下：

 public markScenicSpot(){
  //設定鎖為destId
   RLock lock = redisson.getLock("Afanti_markScenicSpot_updateCountwantAndCountbeenLock_" + ID);
   //嘗試獲取鎖
   long lockTimeOut = 30; //持有鎖超時時間
   **boolean success = lock.tryLock(5, lockTimeOut, TimeUnit.SECONDS);**
   if (success) {
      try {
          //業務邏輯實現
      }catch (Exception e){
          throw e;
      } finally{
          //釋放鎖
          **lock.unlock();**
      }
   } else {
       log.error("獲取鎖失敗！更新失敗！");
       throw new BizException(ErrorCodeEnum.PROCESS_DATA_ERROR);
   }
 }

問題：高併發是鎖沒有生效

1、spring註解事務@Transactional和分散式鎖不能一起使用
這是因為@Transactional是通過方法是否丟擲異常來判斷事務是否回滾還是提交，此時方法已經結束。但是我們必須在方法結束之前釋放鎖，
因此在釋放鎖之後，此時還沒提交，由於鎖已經釋放，其他程式可以獲得鎖，並從資料庫查詢地點標記數，但是此時前一個程式沒有提交資料。該程式查到的資料不是最新的資料。
這個問題我排查的時候花了很久，因為鎖釋放和提交事務之間只要幾毫秒的時間，之前一直以為這麼短的時間不可能是這裡的問題，有懷疑過但是自己又放棄了
儘管這個過程只要很短的時間（我實際測試過程中這個過程只要幾毫秒），但是高併發的情況還是會出問題。

解決1：

由於不能使用註解事務，我改為手動事務管理，增加如下程式碼。

 public markScenicSpot(){
   //設定鎖為destId
   RLock lock = redisson.getLock("Afanti_markScenicSpot_updateCountwantAndCountbeenLock_" + ID);
   //嘗試獲取鎖
   long lockTimeOut = 30; //持有鎖超時時間
   boolean success = lock.tryLock(5, lockTimeOut, TimeUnit.SECONDS);
   if(success){
      **DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
      def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED); // 事物隔離級別
      TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def); // 獲得事務狀態**
      try {
          //業務邏輯實現
          //......
          **//提交事務
          transactionManager.commit(status);**
      }catch (Exception e){
          **//回滾事務
          transactionManager.rollback(status);**
      } finally{
          //釋放鎖
          lock.unlock();
      }
   } else {
       log.error("獲取鎖失敗！更新失敗！");
       throw new BizException(ErrorCodeEnum.PROCESS_DATA_ERROR);
   }
 }

問題：鎖超時事物異常

1、鎖超時問題
在進行手動事務管理之後，解決的同步問題。但是出現另外一個問題，鎖超時但是事務仍未提交。由於此時當前程式鎖超時但是沒有提交，此時其他程式可以獲得鎖並從資料庫查詢目的地標記數，但是不是更新之後的資料，取得的資料有誤。

解決2：

針對鎖超時的情況，只需要當前程式提交之前增加一個判斷，判斷是否超時，如果超時丟擲異常退出即可。
增加如下程式碼：

public markScenicSpot(){
   //設定鎖為destId
   RLock lock = redisson.getLock("Afanti_markScenicSpot_updateCountwantAndCountbeenLock_" + ID);
   //嘗試獲取鎖
   long lockTimeOut = 30; //持有鎖超時時間
   boolean success = lock.tryLock(5, lockTimeOut, TimeUnit.SECONDS);
   **//獲取鎖時間
   long getLockTime=System.currentTimeMillis();**
   if(success){
      //事務管理
      DefaultTransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();
      def.setPropagationBehavior(TransactionDefinition.PROPAGATION_REQUIRED); // 事物隔離級別
      TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def); // 獲得事務狀態
      try {
          //業務邏輯實現
          //......
          //提交事務,判斷鎖是否超時
          **if(System.currentTimeMillis()-getLockTime<lockTimeOut*1000){
            transactionManager.commit(status);
            log.info("提交事務");
          } else {
            log.error("異常：程式執行時間過長，鎖超時!");
            throw new BizException(ErrorCodeEnum.PROCESS_DATA_ERROR);
          }**
      }catch (Exception e){
          //回滾事務
          transactionManager.rollback(status);
      } finally{
          //釋放鎖
          lock.unlock();
      }
   } else {
       log.error("獲取鎖失敗！更新失敗！");
       throw new BizException(ErrorCodeEnum.PROCESS_DATA_ERROR);
   }
 }

總結

高併發情況下，分散式事務很容易出問題，要對各種情況分析是否可能出問題，並要對所有可能出問題的情況做充分的測試才能保證程式健壯。

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