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
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,越來越多的應用需要在高并發(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)務的關鍵。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在同一時間嘗試訪問或修改同一行數(shù)據(jù)。這可能導致數(shù)據(jù)不一致,或者在極端情況下,導致數(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,適用于數(shù)據(jù)競爭激烈的場景。當一個事務嘗試讀取或修改數(shù)據(jù)時,悲觀鎖會假設其他事務可能也會嘗試修改該數(shù)據(jù),因此會在數(shù)據(jù)上加鎖。其它事務在此期間將不能對該數(shù)據(jù)進行修改,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();
//關閉自動提交
conn.setAutoCommit(false);
//SELECT ... FOR UPDATE是悲觀鎖的典型應用,此時會鎖住被選中的行,其他事務無法更新這些行
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,進行回滾
conn.rollback();
} catch (SQLException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
e.printStackTrace();
} finally {
//在最后,關閉資源
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)是否被其他事務修改過。如果在一個事務處理過程中數(shù)據(jù)被另一個事務修改,那么這個事務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)。當讀取數(shù)據(jù)時,同時也會讀取數(shù)據(jù)的版本號,當更新數(shù)據(jù)時,會帶上這個版本號,只有當數(shù)據(jù)庫中的當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,在進行更新操作時,JPA會自動帶上版本號進行檢查:
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,它會為每一行數(shù)據(jù)創(chuàng)建版本,以支持高并發(fā)讀寫。每當有新的事務嘗試修改數(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)。這樣可以讓讀事務繼續(xù)訪問舊版本數(shù)據(jù),而寫事務則修改新版本數(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)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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