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MySQL中乐观锁扣减库存原理是什么

时间:2024-7-13 14:22     作者:韩俊     分类: Mysql


这篇文章主要讲解了“MySQL中乐观锁扣减库存原理是什么”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“MySQL中乐观锁扣减库存原理是什么”吧!

    1 基础知识

    在电商系统中扣减库存是一步非常关键的操作,例如秒杀系统中一定要防止超卖情况出现,如果商家设置了100件库存但是最后卖出1000件,这样就会产生资金损失。在扣减库存时一般使用如下语句:

    udpate goods set stock = stock - #{acquire} 
    where sku_id = #{skuId} and stock - #{acquire} >= 0

    这条语句可以保护库存资源防止超卖,我们不妨分析这条语句为什么生效。本文使用MySQL Innodb引擎进行演示,隔离级别为可重复读。

    1.1 共享锁与排它锁

    共享锁(share Lock)又被称为读锁,实现共享锁语句如下:

    select lock in share mode

    排它锁(exclusive Lock)又被称为写锁,实现排它锁语句如下:

    select for update
    update
    delete
    insert

    共享锁与排它锁兼容关系如下表:

    我们通过实例分析上述兼容关系,首先建一张测试表并写入测试数据:

    CREATE TABLE `test_account` (
      `id` bigint(20) NOT NULL,
      `name` varchar(20) DEFAULT NULL,
      `account` bigint(20) DEFAULT NULL,
      `version` bigint(20) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
    
    insert  into `test_account`(`id`,`name`,`account`,`version`) values (1,'A',100,1);
    insert  into `test_account`(`id`,`name`,`account`,`version`) values (2,'B',200,1);
    insert  into `test_account`(`id`,`name`,`account`,`version`) values (3,'C',300,1);

    (1) 读读兼容

    共享锁与共享锁之间兼容,在如下实例中session1在t3时刻,session2在t4时刻执行查询均可以获取预期结果:

    (2) 读写互斥

    共享锁与排它锁之间互斥,在如下实例中session1在t3时刻加共享锁,可以正确读取结果,但是session2在t4时刻尝试加排它锁,但是此时锁被session1占有,session2需要等待,当session1长时间不释放锁时,session2抛出锁超时异常:

    (3) 写写互斥

    排它锁与排它锁之间互斥,在如下实例中session1在t3时刻加排它锁,可以正确读取结果,但是session2在t4时刻尝试加排它锁,但是此时锁被session1占有,session2需要等待,当session1长时间不释放锁时,session2抛出锁超时异常:

    1.2 当前读与快照读

    MySQL Innodb存储引擎实现基于多版本并发控制协议MVCC,在MVCC并发控制中读操作可以分成快照读与当前读。

    快照读不需要加锁,读取的是记录可见版本,有可能是历史版本。可以类比订单快照,用户下单之后商品价格发生了变化,但是订单快照不会改变。实现当前读语句如下:

    select

    当前读需要加锁,读取的是记录最新版本,加锁保证了在读取时,当前记录不会被其它事务修改。实现当前读语句如下:

    select lock in share mode
    select for update
    update
    delete
    insert

    我们通过一个实例分析快照读和当前读,session2在t4时刻修改记录并在t5时刻提交,session1在t6时刻进行了快照读,读取的是本事务开始时结果100,在t7时刻进行了当前读,读取的是记录最新版本结果101:

    当前读流程是怎么样的呢?我们以update为例进行分析当前读流程:

    第一次程序实例发出当前读请求,存储引擎返回满足where条件的第一条记录并加锁,程序实例再发出更新请求,存储引起操作完成响应成功。依次执行直到所有满足where条件记录执行完成为止。

    这里我们做一些引申,RR级别提供了两种机制避免幻读问题:第一种方式是快照读,读取的是当前事务开启时的快照。第二种方式针对当前读,防止幻读依赖Next-Key Lock机制。

    2 乐观锁原理

    我们通过一个问题将上述知识整合起来:有两个线程在同一时刻执行如下语句,请问id=1这条记录account值会不会成功扣减两次?

    update test_account set account = account - 100, version = version + 1 
    where id = 1 and version = 1

    上述语句使用了乐观锁,我们知道乐观锁就是对资源进行保护的,所以答案是不会扣减两次,但是不能就此止步,需要结合第一章节知识进行进一步分析:

    t2时刻session1和session2同时执行update操作,由于update会加排它锁,所以两者只能有一个成功:session1成功,session2阻塞等待排它锁释放。

    t3时刻session1提交事务释放排它锁,此时session2获取到锁进行当前读,但是此时id=1记录version值已经变成了2,执行语句已经查询不到待更新数据,所以没有记录发生更新。

    3 扣减库存原理

    如果理解了第二章节乐观锁原理,那么扣减库存原理已经显而易见,我们假设商品只剩下1件库存,如果两个线程同时执行扣减库存,会发生超卖的情况吗?

    t2时刻session1和session2同时执行updatek扣减库存,由于update会加排它锁,所以两者只能有一个成功:session1成功,session2阻塞等待排它锁释放。

    t3时刻session1提交事务释放排它锁,此时session2获取到锁进行当前读,但是此时商品1库存已经变为0,已经不满足(where stock - 1 >= 0)条件,执行语句已经查询不到待更新数据,所以没有记录发生更新。

    标签: mysql

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