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高并發(fā)環(huán)境下安全修改同一行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的策略分享

 更新時間:2023年06月01日 10:00:56   作者:SJT  
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的應(yīng)用需要在高并發(fā)環(huán)境中運行,數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制成為了業(yè)務(wù)的關(guān)鍵,本文將介紹如何在高并發(fā)情況下,安全地修改數(shù)據(jù)庫中的同一行數(shù)據(jù),需要的可以參考一下

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的應(yīng)用需要在高并發(fā)環(huán)境中運行,尤其是在處理大量用戶請求時,數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制成為了業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。本文將介紹如何在高并發(fā)情況下,安全地修改數(shù)據(jù)庫中的同一行數(shù)據(jù)。

1. 理解并發(fā)問題

并發(fā)操作的問題主要源于多個事務(wù)在同一時間嘗試訪問或修改同一行數(shù)據(jù)。這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致,或者在極端情況下,導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。為了防止這種情況,我們需要一種機制來確保在一個時間點,只有一個事務(wù)能修改特定的數(shù)據(jù)行。

2. 悲觀鎖

悲觀鎖是一種常見的并發(fā)控制技術(shù),適用于數(shù)據(jù)競爭激烈的場景。當(dāng)一個事務(wù)嘗試讀取或修改數(shù)據(jù)時,悲觀鎖會假設(shè)其他事務(wù)可能也會嘗試修改該數(shù)據(jù),因此會在數(shù)據(jù)上加鎖。其它事務(wù)在此期間將不能對該數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,直到鎖被釋放。這種鎖機制主要通過數(shù)據(jù)庫提供的鎖機制實現(xiàn),如行鎖、表鎖等。

Connection conn = null;
PreparedStatement ps = null;
ResultSet rs = null;
try {
    conn = dataSource.getConnection();
    //關(guān)閉自動提交
    conn.setAutoCommit(false);
    //SELECT ... FOR UPDATE是悲觀鎖的典型應(yīng)用,此時會鎖住被選中的行,其他事務(wù)無法更新這些行
    String sql = "SELECT * FROM product WHERE id = ? FOR UPDATE";
    ps = conn.prepareStatement(sql);
    ps.setInt(1, 1);
    rs = ps.executeQuery();
    if (rs.next()) {
        //獲取當(dāng)前庫存數(shù)量
        int count = rs.getInt("count");
        if (count > 0) {
            String updateSql = "UPDATE product SET count = count - 1 WHERE id = ?";
            ps = conn.prepareStatement(updateSql);
            ps.setInt(1, 1);
            ps.executeUpdate();
            conn.commit();
            System.out.println("扣減成功,剩余庫存:" + (count - 1));
        } else {
            System.out.println("庫存不足,扣減失敗");
        }
    }
} catch (Exception e) {
    if (conn != null) {
        try {
            //如果出現(xiàn)異常,進(jìn)行回滾
            conn.rollback();
        } catch (SQLException e1) {
            e1.printStackTrace();
        }
    }
    e.printStackTrace();
} finally {
    //在最后,關(guān)閉資源
    if (rs != null) {
        try {
            rs.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    if (ps != null) {
        try {
            ps.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    if (conn != null) {
        try {
            conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 樂觀鎖

與悲觀鎖不同,樂觀鎖在數(shù)據(jù)被修改時并不加鎖,而是在數(shù)據(jù)提交時檢查數(shù)據(jù)是否被其他事務(wù)修改過。如果在一個事務(wù)處理過程中數(shù)據(jù)被另一個事務(wù)修改,那么這個事務(wù)就會回滾并重新嘗試。樂觀鎖適用于數(shù)據(jù)競爭不激烈,讀操作遠(yuǎn)多于寫操作的場景。

在Java中,樂觀鎖常常通過"版本號"或者"時間戳"等方式實現(xiàn)。當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時,同時也會讀取數(shù)據(jù)的版本號,當(dāng)更新數(shù)據(jù)時,會帶上這個版本號,只有當(dāng)數(shù)據(jù)庫中的當(dāng)前版本和帶上的版本號相同,才會更新數(shù)據(jù),并把版本號加1。

示例如下:首先,我們需要在實體類中添加一個版本號字段,并且用@Version注解標(biāo)注

import javax.persistence.*;
@Entity
@Data
public class Product {
    @Id
    @GeneratedValue
    private Long id;
    private Integer count;
    //版本號,用于實現(xiàn)樂觀鎖
    @Version
    private Integer version;
}

然后,在進(jìn)行更新操作時,JPA會自動帶上版本號進(jìn)行檢查:

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
public class ProductService {
    @Autowired
    private ProductRepository productRepository;
    @Transactional
    public void reduceCount(Long productId) {
        //找到產(chǎn)品
        Product product = productRepository.findById(productId).get();
        //檢查庫存
        if (product.getCount() > 0) {
            //如果庫存足夠,減少庫存
            product.setCount(product.getCount() - 1);
            productRepository.save(product);
        } else {
            //庫存不足,拋出異常
            throw new RuntimeException("庫存不足");
        }
    }
}

4. MVCC(多版本并發(fā)控制)

多版本并發(fā)控制(MVCC)是一種用于增加數(shù)據(jù)庫并發(fā)性能的技術(shù),它會為每一行數(shù)據(jù)創(chuàng)建版本,以支持高并發(fā)讀寫。每當(dāng)有新的事務(wù)嘗試修改數(shù)據(jù),它都會創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)版本,而不是直接修改原始數(shù)據(jù)。這樣可以讓讀事務(wù)繼續(xù)訪問舊版本數(shù)據(jù),而寫事務(wù)則修改新版本數(shù)據(jù),從而提高并發(fā)性能。

5. 分布式鎖

在分布式系統(tǒng)中,由于數(shù)據(jù)可能分散在多個節(jié)點上,我們需要一種全局的鎖機制來保證數(shù)據(jù)一致性。分布式鎖可以提供這樣的機制,常見的實現(xiàn)方式有基于數(shù)據(jù)庫的分布式鎖,基于緩存(Redis等)的分布式鎖,以及基于Zookeeper的分布式鎖等。

// 使用 Redisson 庫實現(xiàn) Redis 分布式鎖
RedissonClient redisson = Redisson.create();
RLock lock = redisson.getLock("myLock");
try{
    lock.lock();
    // 執(zhí)行業(yè)務(wù)操作
}finally{
    lock.unlock();
}

總的來說,在高并發(fā)環(huán)境下安全地修改同一行數(shù)據(jù),我們需要選擇合適的鎖機制,以保證數(shù)據(jù)的一致性和系統(tǒng)的性能。同時,我們也需要關(guān)注系統(tǒng)的實際需求和性能瓶頸,以實現(xiàn)最優(yōu)的并發(fā)控制策略。

到此這篇關(guān)于高并發(fā)環(huán)境下安全修改同一行數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的策略分享的文章就介紹到這了,更多相關(guān)修改數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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