基于Django的乐观锁与悲观锁解决订单并发问题

订单并发这个问题我想大家都是有一定认识的,这里我说一下我的一些浅见,我会尽可能的让大家了解如何解决这类问题。

在解释如何解决订单并发问题之前,需要先了解一下什么是数据库的事务。(我用的是mysql数据库,这里以mysql为例)

  1. 事务概念

一组mysql语句,要么执行,要么全不不执行。

  1. mysql事务隔离级别

Read Committed(读取提交内容)

如果是Django2.0以下的版本,需要去修改到这个隔离级别,不然乐观锁操作时无法读取已经被修改的数据

RepeatableRead(可重读)

这是这是Mysql默认的隔离级别,可以到mysql的配置文件中去修改;

transcation-isolation = READ-COMMITTED

在mysql配置文件中添加这行然后重启mysql就可以将事务隔离级别修改至Read Committed

其他事务知识这里不会用到就不浪费时间去做介绍了。

悲观锁:开启事务,然后给mysql的查询语句最后加上for update。

这是在干什么呢。可能大家有些不理解,其实就是给资源加上和多线程中加互斥锁一样的东西,确保在一个事务结束之前,别的事务无法对该数据进行操作。

下面是悲观锁的代码,加锁和解锁都是需要消耗CPU资源的,所以在订单并发少的情况使用乐观锁会是一个更好的选择。

class OrderCommitView(View):
    """悲观锁"""
    # 开启事务装饰器
    @transaction.atomic
    def post(self,request):
        """订单并发 ———— 悲观锁"""
        # 拿到商品id
        goods_ids = request.POST.getlist('goods_ids')


    # 校验参数
    if len(goods_ids) == 0 :
        return JsonResponse({'res':0,'errmsg':'数据不完整'})


    # 当前时间字符串
    now_str = datetime.now().strftime('%Y%m%d%H%M%S')


    # 订单编号
    order_id = now_str + str(request.user.id)
    # 地址
    pay_method = request.POST.get('pay_method')
    # 支付方式
    address_id = request.POST.get('address_id')
    try:
        address = Address.objects.get(id=address_id)
    except Address.DoesNotExist:
        return JsonResponse({'res':1,'errmsg':'地址错误'})


    # 商品数量
    total_count = 0
    # 商品总价
    total_amount = 0


     # 获取redis连接
    conn = get_redis_connection('default')
    # 拼接key
    cart_key = 'cart_%d' % request.user.id



    #
    # 创建保存点
    sid = transaction.savepoint()


    order_info = OrderInfo.objects.create(
        order_id = order_id,
        user = request.user,
        addr = address,
        pay_method = pay_method,
        total_count = total_count,
        total_price = total_amount
    )

    for goods_id in goods_ids:
        # 尝试查询商品
        # 此处考虑订单并发问题,
        try:
            # goods = Goods.objects.get(id=goods_id)  # 不加锁查询
            goods = Goods.objects.select_for_update().get(id=goods_id)  # 加互斥锁查询
        except Goodsgoods.DoesNotExist:
            # 回滚到保存点
            transaction.rollback(sid)
            return JsonResponse({'res':2,'errmsg':'商品信息错误'})
        # 取出商品数量
        count = conn.hget(cart_key,goods_id)
        if count is None:
            # 回滚到保存点
            transaction.rollback(sid)
            return JsonResponse({'res':3,'errmsg':'商品不在购物车中'})

        count = int(count)

        if goods.stock < count:
            # 回滚到保存点
            transaction.rollback(sid)
            return JsonResponse({'res':4,'errmsg':'库存不足'})

        # 商品销量增加
        goods.sales += count
        # 商品库存减少
        goods.stock -= count
        # 保存到数据库
        goods.save()

        OrderGoods.objects.create(
            order = order_info,
            goods = goods,
            count = count,
            price = goods.price
        )

        # 累加商品件数
        total_count += count
        # 累加商品总价
        total_amount += (goods.price) * count

    # 更新订单信息中的商品总件数
    order_info.total_count = total_count
    # 更新订单信息中的总价格
    order_info.total_price = total_amount + order_info.transit_price
    order_info.save()

    # 事务提交
    transaction.commit()

    return JsonResponse({'res':5,'errmsg':'订单创建成功'})

然后就是乐观锁查询了,相比悲观锁,乐观锁其实并不能称为是锁,那么它是在做什么事情呢。

其实是在你要进行数据库操作时先去查询一次数据库中商品的库存,然后在你要更新数据库中商品库存时,将你一开始查询到的库存数量和商品的ID一起作为更新的条件,当受影响行数返回为0时,说明没有修改成功,那么就是说别的进程修改了该数据,那么你就可以回滚到之前没有进行数据库操作的时候,重新查询,重复之前的操作一定次数,如果超过你设置的次数还是不能修改那么就直接返回错误结果。

该方法只适用于订单并发较少的情况,如果失败次数过多,会带给用户不良体验,同时适用该方法要注意数据库的隔离级别一定要设置为Read Committed 。

最好在使用乐观锁之前查看一下数据库的隔离级别,mysql中查看事物隔离级别的命令为

select @@global.tx_isolation;


class OrderCommitView(View):
    """乐观锁"""
    # 开启事务装饰器
    @transaction.atomic
    def post(self,request):
        """订单并发 ———— 乐观锁"""
        # 拿到id
        goods_ids = request.POST.get('goods_ids')
    
    if len(goods_ids) == 0 :
        return JsonResponse({'res':0,'errmsg':'数据不完整'})
    # 当前时间字符串
    now_str = datetime.now().strftime('%Y%m%d%H%M%S')
    # 订单编号
    order_id = now_str + str(request.user.id)
    # 地址
    pay_method = request.POST.get('pay_method')
    # 支付方式
    address_id = request.POST.get('address_id')
    try:
        address = Address.objects.get(id=address_id)
    except Address.DoesNotExist:
        return JsonResponse({'res':1,'errmsg':'地址错误'})


    # 商品数量
    total_count = 0
    # 商品总价
    total_amount = 0
    # 订单运费
    transit_price = 10


    # 创建保存点
    sid = transaction.savepoint()


    order_info = OrderInfo.objects.create(
        order_id = order_id,
        user = request.user,
        addr = address,
        pay_method = pay_method,
        total_count = total_count,
        total_price = total_amount,
        transit_price = transit_price
    )
    # 获取redis连接
    goods = get_redis_goodsection('default')
    # 拼接key
    cart_key = 'cart_%d' % request.user.id

    for goods_id in goods_ids:
        # 尝试查询商品
        # 此处考虑订单并发问题,


        # redis中取出商品数量
        count = goods.hget(cart_key, goods_id)
        if count is None:
            # 回滚到保存点
            transaction.savepoint_rollback(sid)
            return JsonResponse({'res': 3, 'errmsg': '商品不在购物车中'})
        count = int(count)

        for i in range(3):
            # 若存在订单并发则尝试下单三次
            try:

                goods = Goodsgoods.objects.get(id=goods_id)  # 不加锁查询
                # goods = Goodsgoods.objects.select_for_update().get(id=goods_id)  # 加互斥锁查询
            except Goodsgoods.DoesNotExist:
                # 回滚到保存点
                transaction.savepoint_rollback(sid)
                return JsonResponse({'res':2,'errmsg':'商品信息错误'})

            origin_stock = goods.stock
            print(origin_stock, 'stock')
            print(goods.id, 'id')

            if origin_stock < count:


                # 回滚到保存点
                transaction.savepoint_rollback(sid)
                return JsonResponse({'res':4,'errmsg':'库存不足'})


            # # 商品销量增加
            # goods.sales += count
            # # 商品库存减少
            # goods.stock -= count
            # # 保存到数据库
            # goods.save()

            # 如果下单成功后的库存
            new_stock = goods.stock - count
            new_sales = goods.sales + count

            res = Goodsgoods.objects.filter(stock=origin_stock,id=goods_id).update(stock=new_stock,sales=new_sales)
            print(res)
            if res == 0:
                if i == 2:
                    # 回滚
                    transaction.savepoint_rollback(sid)
                    return JsonResponse({'res':5,'errmsg':'下单失败'})
                continue
            else:
                break

        OrderGoods.objects.create(
            order = order_info,
            goods = goods,
            count = count,
            price = goods.price
        )

        # 删除购物车中记录
        goods.hdel(cart_key,goods_id)
        # 累加商品件数
        total_count += count
        # 累加商品总价
        total_amount += (goods.price) * count

    # 更新订单信息中的商品总件数
    order_info.total_count = total_count
    # 更新订单信息中的总价格
    order_info.total_price = total_amount + order_info.transit_price
    order_info.save()

    # 事务提交
    transaction.savepoint_commit(sid)

    return JsonResponse({'res':6,'errmsg':'订单创建成功'})

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