悲观锁解决高并发出现的数据不一致问题

这里有三个概念：悲观锁、高并发、数据不一致

高并发：

高并发是指在同一个时间点，有很多用户同时的访问URL地址，比如：淘宝的双11，双12，就会产生高并发。

数据不一致：

一般导致数据库中数据不一致的根本原因有三种情况。

第一种情况：数据冗余

假如数据库中两个表都放了用户的地址，在用户的地址发生改变时，如果只更新了一个表的数据，那么两个表就有了不一致的数据。

第二种情况：并发控制不当

假如在飞机票订票系统中，如果两个购票点同时查询某张机票的订购情况，而且分别为订购了这张机票，如果并发控制不当，就会造成同一张机票卖给两个用户的情况。由于系统没有进行并发控制或者并发控制不当，造成数据不一致。

第三中情况：故障和错误

如果软硬件出现故障或者操作错误导致数据丢失或数据损坏，引起数据不一致。因此我们需要提供数据库维护和数据库数据恢复的一些措施。

悲观锁：

在关系数据库管理系统中，悲观并发控制（悲观锁，PCC）是一种并发控制的方法。它可以阻止一个事务以影响其他用户的方式来修改数据。如果一个事务执行的操作的每行数据应用了锁，那只有当这个事务锁释放，其他事务才能够执行与该锁冲突的操作。

悲观锁，它指的是对数据被外界（包括本系统当前的其他事务，以及来自外部系统的事务处理）修改持保守态度（悲观），因此在整个数据处理过程中，将数据处于锁定状态。悲观锁的实现，一般依靠数据库提供的锁机制。

有关mysql的锁机制，可以参见下面的文档：

https://www.cnblogs.com/leedaily/p/8378779.html

案例

商品goods表，假设商品的id为1，购买数量为1，status为1表示上架中，2表示下架。现在用户购买此商品，在不是高并发的情况下处理逻辑是：

查找此商品的信息；
检查商品库存是否大于购买数量；
修改商品库存和销量；
订单表orders中添加一条记录

上面这种场景在高并发访问的情况下很可能会出现问题。如果商品库存是100个，高并发的情况下可能会有1000个同时访问，在到达第2步的时候，都会检测通过。这样会出现商品库存是-900个的情况。显然着不满足需求！！！

实施方案

数据表goods表结构

测试数据：

订单表orders表结构

测试数据

以下使用THINKPHP5.0编写代码，实现顾客购买的行为

在index模块中，定义一个buy控制器

<?php


namespace app\index\controller;


use think\Controller;
use think\Db;

class Buy extends Controller
{
    /**
     * thinkphp使用悲观锁。悲观锁需要配合事务一起使用
     * 商品表。购买数量为1，先锁定该商品，不让其他操作减库存。
     */
    public function lock(){
        $num = 1;
        $goods_id = 1;

        Db::execute('set autocommit=0');
        Db::startTrans();
        //使用主键或者其他索引字段时为行级锁，否则为表级锁
        $where['id'] = $goods_id;
        $where['status'] = 1;
        $goods_info = Db::name('goods')->lock(true)->where($where)->find();
        if(empty($goods_info)){
            return '商品不存在';
        }
        $total = $goods_info['total'];  //商品库存
        $sell = $goods_info['sell'];    //商品销量
        if($total<$num){
            return '库存不足';
        }
        $data['total'] = $total-$num;
        $data['sell'] = $sell+$num;
        $res = Db::name('goods')->where(array('id'=>$goods_id))->update($data);
        if($res){
            $order_data['goods_id'] = $goods_id;
            $order_data['num'] = $num;
            $order_data['create_time'] = time();
            $order_res = Db::name('orders')->insert($order_data);
            if($order_res){
                Db::commit();
            }else{
                Db::rollback();
            }
        }else{
            Db::rollback();
        }
        return '执行完毕';

    }



    /**
     * 不加锁的情况
     * @return string
     */
    public function unlock(){
        $num = 1;
        $goods_id = 1;

        DB::execute('set autocommit=0');
        Db::startTrans();
        $where['id'] = $goods_id;
        $where['status'] = 1;
        $goods_info = Db::name('goods')->where($where)->find();
        if(empty($goods_info)){
            return '商品不存在';
        }
        $total = $goods_info['total'];  //商品库存
        $sell = $goods_info['sell'];    //商品销量
        if($total<$num){
            return '库存不足';
        }
        $data['total'] = $total-$num;
        $data['sell'] = $sell+$num;
        $res = Db::name('goods')->where(array('id'=>$goods_id))->update($data);
        if($res){
            $order_data['goods_id'] = $goods_id;
            $order_data['num'] = $num;
            $order_data['create_time'] = time();
            $order_res = Db::name('orders')->insert($order_data);
            if($order_res){
                Db::commit();
            }else{
                Db::rollback();
            }
        }else{
            Db::rollback();
        }
        return '执行完毕';

    }

}

在这个控制器中有两个方法，lock()方法使用了悲观锁处理数据，unlock()方法没有使用悲观锁。两个方法都使用了事务处理。

在thinkphp5.0中：

Lock方法是用于数据库的锁机制，如果在查询或者执行操作的时候使用：

lock(true);

就会自动在生成的SQL语句最后加上 FOR UPDATE 或者 FOR UPDATE NOWAIT （Oracle数据库）。