MySQL樂觀鎖在分散式場景下的實踐

仁者在掘金發表於2019-02-20
MySql分散式

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在電商購物的場景下，當我們點選購物時，後端服務就會對相應的商品進行減庫存操作。在單例項部署的情況，我們可以簡單地使用JVM提供的鎖機制對減庫存操作進行加鎖，防止多個使用者同時點選購買後導致的庫存不一致問題。

但在實踐中，為了提高系統的可用性，我們一般都會進行多例項部署。而不同例項有各自的JVM，被負載均衡到不同例項上的使用者請求不能通過JVM的鎖機制實現互斥。

因此，為了保證在分散式場景下的資料一致性，我們一般有兩種實踐方式：一、使用MySQL樂觀鎖；二、使用分散式鎖。

本文主要介紹MySQL樂觀鎖，關於分散式鎖我在下一篇部落格中介紹。

樂觀鎖簡介

樂觀鎖(Optimistic Locking)與悲觀鎖相對應，我們在使用樂觀鎖時會假設資料在極大多數情況下不會形成衝突，因此只有在資料提交的時候，才會對資料是否產生衝突進行檢驗。如果產生資料衝突了，則返回錯誤資訊，進行相應的處理。

那我們如何來實現樂觀鎖呢？一般採用以下方式：使用版本號(version)機制來實現，這是樂觀鎖最常用的實現方式。

版本號

那什麼是版本號呢？版本號就是為資料新增一個版本標誌，通常我會為資料庫中的表新增一個int型別的”version”欄位。當我們將資料讀出時，我們會將version欄位一併讀出；當資料進行更新時，會對這條資料的version值加1。當我們提交資料的時候，會判斷資料庫中的當前版本號和第一次取資料時的版本號是否一致，如果兩個版本號相等，則更新，否則就認為資料過期，返回錯誤資訊。

程式碼實踐

我們對某個商品減庫存時，具體操作分為以下3個步驟：

    查詢出商品的具體資訊

    根據具體的減庫存數量，生成相應的更新物件

    修改商品的庫存數量
複製程式碼

為了使用MySQL的樂觀鎖，我們需要為商品表goods加一個版本號欄位version，具體的表結構如下：

CREATE TABLE `goods` (

 `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,

 `name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT ``,

 `remaining_number` int(11) NOT NULL,

 `version` int(11) NOT NULL,

 PRIMARY KEY (`id`)

) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8;
複製程式碼

Goods類的Java程式碼：

/* 商品名字
    */
   private String name;
   /**
    * 庫存數量
    */
   private Integer remainingNumber;
   /**
    * 版本號
    */
   private Integer version;

   @Override
   public String toString() {
       return "Goods{" +
               "id=" + id +
               ", name=`" + name + ``` +
               ", remainingNumber=" + remainingNumber +
               ", version=" + version +
               `}`;
   }

}
複製程式碼

GoodsMapper.java:

public interface GoodsMapper {
   Integer updateGoodCAS(Goods good);
}
複製程式碼

GoodsMapper.xml如下：

<update id="updateGoodCAS" parameterType="com.ztl.domain.Goods">

       <![CDATA[
         update goods
         set `name`=#{name},
         remaining_number=#{remainingNumber},
         version=version+1
         where id=#{id} and version=#{version}
       ]]>

   </update>
複製程式碼

GoodsService.java 介面如下：

public interface GoodsService {

   @Transactional
   Boolean updateGoodCAS(Integer id, Integer decreaseNum);

}
複製程式碼

GoodsServiceImpl.java類如下：

@Service

public class GoodsServiceImpl implements GoodsService {

   @Autowired
   private GoodsMapper goodsMapper;

   @Override
   public Boolean updateGoodCAS(Integer id, Integer decreaseNum) {
       Goods good = goodsMapper.selectGoodById(id);
       System.out.println(good);
       try {
           Thread.sleep(3000);    
       } catch (InterruptedException e) {
           e.printStackTrace();
       }

       good.setRemainingNumber(good.getRemainingNumber() - decreaseNum);
       int result = goodsMapper.updateGoodCAS(good);
       System.out.println(result == 1 ? "success" : "fail");
       return result == 1;
   }

}
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GoodsServiceImplTest.java測試類

@RunWith(SpringRunner.class)

@SpringBootTest

public class GoodsServiceImplTest {

   @Autowired
   private GoodsService goodsService;

   @Test
   public void updateGoodCASTest() {

       final Integer id = 1;
       Thread thread = new Thread(new Runnable() {
           @Override
           public void run() {
               goodsService.updateGoodCAS(id, 1);  
           }
       });

       thread.start();
       goodsService.updateGoodCAS(id, 2);          
       System.out.println(goodsService.selectGoodById(id));

   }

}
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輸出結果：

Goods{id=1, name=`手機`, remainingNumber=10, version=9}
Goods{id=1, name=`手機`, remainingNumber=10, version=9}
success
fail
Goods{id=1, name=`手機`, remainingNumber=8, version=10}
複製程式碼

程式碼說明：

在updateGoodCASTest()的測試方法中，使用者1和使用者2同時查出id=1的商品的同一個版本資訊，然後分別對商品進行庫存減1和減2的操作。從輸出的結果可以看出使用者2的減庫存操作成功了，商品庫存成功減去2；而使用者1提交減庫存操作時，資料版本號已經改變，所以資料變更失敗。這樣，我們就可以通過MySQL的樂觀鎖機制保證在分散式場景下的資料一致性。

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