原理知识
JPA 的 @version 是通过在 SQL 语句上做手脚来实现乐观锁的
UPDATE table_name SET updated_column = new_value, version = new_version WHERE id = entity_id AND version = old_version
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这个"Compare And Set"操作必须放到数据库层,数据库层能够保证"Compare And Set"的原子性(update 语句的原子性)
如果这个"Compare And Set"操作放在应用层,则无法保证原子性,即可能 version 比较成功了,但等到实际更新的时候,数据库的 version 已被修改。
这时候就会出现错误修改的情况
需求
解决此类报错,让事务能够正常完成
处理——重试
既然是乐观锁报错,那就是修改冲突了,那就自动重试就好了
案例代码
修改前
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
@Transactional
public void updateProductPrice(Long productId, Double newPrice) {
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->new RuntimeException("Product not found")
product.setPrice(newPrice);
productRepository.save(product);
}
}
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修改后
增加一个 withRetry 的方法,对于需要保证修改成功的地方(比如用户在 UI 页面上的操作),可以调用此方法。
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void updateProductPriceWithRetry(Long productId, Double newPrice) {
boolean updated = false;
//一直重试直到成功
while(!updated) {
try {
updateProductPrice(productId, newPrice);
updated = true;
} catch (OpitimisticLockingFailureException e) {
System.out.println("updateProductPrice lock error, retrying...")
}
}
}
@Transactional
public void updateProductPrice(Long productId, Double newPrice) {
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->new RuntimeException("Product not found")
product.setPrice(newPrice);
productRepository.save(product);
}
}
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依赖乐观锁带来的问题——高并发带来高冲突
上面的重试能够解决乐观锁报错,并让业务操作能够正常完成。但是却加重了数据库的负担。
另外乐观锁也有自己的问题:
业务层将事务修改直接提交给数据库,让乐观锁机制保障数据一致性
这时候并发越高,修改的冲突就更多,就有更多的无效提交,数据库压力就越大
高冲突的应对方式——引入悲观锁
解决高冲突的方式,就是在业务层引入悲观锁。
在业务操作之前,先获得锁。
一方面减少提交到数据库的并发事务量,另一方面也能减少业务层的 CPU 开销(获得锁后才执行业务代码)
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void someComplicateOperationWithLock(Object params) {
//该业务涉及到的几个对象修改,需要获得该对象的锁
//key=类前缀+对象id
List<String> keys = Arrays.asList(....);
//RedisLockUtil为分布式锁,可自行封装(可基于redisson实现)
//获得锁之后才开始执行任务代码,然后在任务执行结束释放锁
RedisLockUtil.runWithLock(keys, retryTime, retryLockTimeout, ()->someComplicateOperation(params)}):
}
@Transactional
public void someComplicateOperation(Object params) {
.....
}
}
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遇到的坑
正常在获得锁之后,需要重新加载最新的数据,这样修改的时候才不会冲突。(前一个锁获得者可能修改了数据)
但是,JPA 有持久化上下文,有一层缓存。如果在获得锁之前就将对象捞了出来,等获得锁之后重新捞还会得到缓存内的数据,而非数据库最新数据。
这样的话,即使用了悲观锁,事务提交的时候还是会出现冲突。
案例:
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void someComplicateOperationWithLock(Object params) { //获得锁之前先查询了一次,此次查询数据将缓存在持久化上下文中
String productId = xxxx;
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
//该业务涉及到的几个对象修改,需要获得该对象的锁
//key=类前缀+对象id
List<String> keys = Arrays.asList(....);
//RedisLockUtil为分布式锁,可自行封装
//获得锁之后才开始执行任务代码,然后在任务执行结束释放锁
RedisLockUtil.runWithLock(keys, retryTime, retryLockTimeout, ()->someComplicateOperation(params)}):
}
@Transactional
public void someComplicateOperation(Object params) {
.....
//取到缓存内的旧数据
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
....
}
}
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应对方式——refresh
在悲观锁范围内,首次加载 entity 数据的时候,使用 refresh 方法,强制从 DB 捞取最新数据。
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void someComplicateOperationWithLock(Object params) {
//获得锁之前先查询了一次,此次查询数据将缓存在持久化上下文中
String productId = xxxx;
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
//该业务涉及到的几个对象修改,需要获得该对象的锁
//key=类前缀+对象id
List<String> keys = Arrays.asList(....);
//RedisLockUtil为分布式锁,可自行封装
//获得锁之后才开始执行任务代码,然后在任务执行结束释放锁
RedisLockUtil.runWithLock(keys, retryTime, retryLockTimeout, ()->someComplicateOperation(params)}):
}
@Transactional
public void someComplicateOperation(Object params) {
.....
//取到缓存内的旧数据
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
//使用refresh方法,强制从数据库捞取最新数据,并更新到持久化上下文中
EntityManager entityManager = SpringUtil.getBean(EntityManager.class)
product = entityManager.refresh(product);
....
}
}
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总结
此项目采用乐观锁+悲观锁混合方式,用悲观锁限制并发修改,用乐观锁做最基本的一致性保护。
关于一致性保护
对于一些简单的应用,写并发不高,事务+乐观锁就足够了
entity 里面加一个 @version 字段
业务方法加上 @Transactional
这样代码最简单。
只有当写并发高的时候,或根据业务推断可能出现高并发写操作的时候,才需考虑引入悲观锁机制。
(代码越复杂越容易出问题,越难维护)
文章转载自:猫毛·波拿巴
原文链接:https://www.cnblogs.com/longfurcat/p/18334599
体验地址:http://www.jnpfsoft.com/?from=infoq
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