データベースで一般的に使用される2つのロックである同時実行の問題を解決し、損失なく発生します

その他 2020-10-28 10:16:36 訪問数: null

データベースへの書き込み時にはロックが必要です。たとえば、データベースへの書き込みと同時にデータが失われる場合は、ロック機構が必要です。

データロックは、楽観的ロックと悲観的ロックに分けられます

彼らが使用するシナリオは次のとおりです。

  • オプティミスティックロックは、書き込みを減らして読み取りを増やすシナリオに適しています。このオプティミスティックロックはJAVAのCASと同等であるため、複数のデータが同時に来ると、待たずにすぐに戻ることができます。

  • ペシミスティックロックは、書き込みが多く読み取りが少ないシナリオに適しています。この状況は、JAVAの同期、reentrantLockなどにも相当します。大量のデータが来ると、1つのデータしか書き込むことができず、他のデータは待機する必要があります。実行が完了した後、次のデータを続行できます。

彼らはそれをする方法が異なります。

オプティミスティックロックはバージョン番号方式を使用します。つまり、現在のバージョン番号がデータに対応している場合、現在のバージョン番号に一貫性がないと判断された場合、更新は成功しません。

update table set column = value

where version=${version} and otherKey = ${otherKey}

悲観的なロックの実装のメカニズムは、通常、次のような更新ステートメントを実行するときに更新に使用することです。

update table set column='value' for update

この場合、where条件には、データベースに対応するインデックスフィールドが含まれている必要があります。これにより、行レベルのロックになります。そうでない場合は、テーブルロックになり、実行速度が低下します。

次に、スプ​​リングブート（springboot 2.1.1 + mysql + [lombok]プロジェクト）を取得し、楽観的ロックと悲観的ロックを徐々に実現します。

シーンがあり、カタログ製品カタログテーブルがあり、次に参照参照テーブルがあるとします。製品を参照する場合は、ユーザーを参照しているユーザーを記録し、合計訪問数を記録する必要があります。

テーブルの構造は非常に単純です。

create table catalog  (

id int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',

name varchar(50) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '商品名称',

browse_count int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '浏览数',

version int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '乐观锁，版本号',

PRIMARY KEY(id)

) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;

CREATE table browse (

id int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',

cata_id int(11) NOT NULL COMMENT '商品ID',

user varchar(50) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '',

create_time timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',

PRIMARY KEY(id)

) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8;

POM.XMLの依存関係は次のとおりです。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

   xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">

   <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

   <parent>

       <groupId>org.springframework.boot</groupId>

       <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>

       <version>2.1.1.RELEASE</version>

       <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->

   </parent>

   <groupId>com.hqs</groupId>

   <artifactId>dblock</artifactId>

   <version>1.0-SNAPSHOT</version>

   <name>dblock</name>

   <description>Demo project for Spring Boot</description>

   <properties>

       <java.version>1.8</java.version>

   </properties>

   <dependencies>

       <dependency>

           <groupId>org.springframework.boot</groupId>

           <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>

       </dependency>

       <dependency>

           <groupId>org.springframework.boot</groupId>

           <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>

           <scope>runtime</scope>

       </dependency>

       <dependency>

           <groupId>mysql</groupId>

           <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>

           <scope>runtime</scope>

       </dependency>

       <dependency>

           <groupId>org.springframework.boot</groupId>

           <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

           <scope>test</scope>

       </dependency>

       <dependency>

           <groupId>org.springframework.boot</groupId>

           <artifactId>spring-boot-starter-data-jpa</artifactId>

       </dependency>

       <dependency>

           <groupId>mysql</groupId>

           <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>

       </dependency>

       <dependency>

           <groupId>org.projectlombok</groupId>

           <artifactId>lombok</artifactId>

           <optional>true</optional>

       </dependency>

       <!-- aop -->

       <dependency>

           <groupId>org.aspectj</groupId>

           <artifactId>aspectjweaver</artifactId>

           <version>1.8.4</version>

       </dependency>

   </dependencies>

   <build>

       <plugins>

           <plugin>

               <groupId>org.springframework.boot</groupId>

               <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>

           </plugin>

       </plugins>

   </build>

</project>

プロジェクトの構成は次のとおりです。

プロジェクト構造の内容を紹介します。

  • エンティティパッケージ：エンティティクラスパッケージ。

  • リポジトリパッケージ：データベースリポジトリ

  • サービスパッケージ：サービス提供サービス

  • コントローラパッケージ：コントローラ書き込みは、requestMappingの書き込みに使用されます。関連リクエストのエントランスクラス

  • 注釈パッケージ：再試行用のカスタム注釈。

  • アスペクトパッケージ：カスタム注釈をアスペクトするために使用されます。

  • DblockApplication：springbootのスタートアップクラス。

  • DblockApplicationTests：テストクラス。

コアコードの実装を見てみましょう。リファレンスは次のとおりです。dataJpaを使用すると非常に便利です。CrudRepositoryを統合することで簡単なCRUDを実現できます。非常に便利で、興味のある学生は自分で勉強できます。

楽観的ロックを実装するには、次の2つの方法があります。

  1. 更新時にバージョンフィールドを渡すと、更新時にバージョン判定を実行できます。バージョンが一致する場合は、更新できます（メソッド：updateCatalogWithVersion）。

  2. エンティティクラスのバージョンフィールドにバージョンを追加することで、SQLステートメントを自分で記述しなくても、バージョンに応じて照合および更新できます。非常に簡単ではありませんか。

public interface CatalogRepository extends CrudRepository<Catalog, Long> {

   @Query(value = "select * from Catalog a where a.id = :id for update", nativeQuery = true)

   Optional<Catalog> findCatalogsForUpdate(@Param("id") Long id);

   @Lock(value = LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE) //代表行级锁

   @Query("select a from Catalog a where a.id = :id")

   Optional<Catalog> findCatalogWithPessimisticLock(@Param("id") Long id);

   @Modifying(clearAutomatically = true) //修改时需要带上

   @Query(value = "update Catalog set browse_count = :browseCount, version = version + 1 where id = :id " +

           "and version = :version", nativeQuery = true)

   int updateCatalogWithVersion(@Param("id") Long id, @Param("browseCount") Long browseCount, @Param("version") Long version);

}

悲観的なロックを実現するには、次の2つの方法もあります。

  1. ネイティブSQLを自分で作成してから、updateステートメント用に作成します。（メソッド：findCatalogsForUpdate）

  2. @Lockアノテーションを使用し、値をLockModeType.PESSIMISTIC_WRITEに設定して、行レベルのロックを表します。

テストを容易にするために私が書いたテストクラスもあります。

package com.hqs.dblock;

import org.junit.Test;

import org.junit.runner.RunWith;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import org.springframework.boot.test.web.client.TestRestTemplate;

import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;

import org.springframework.util.LinkedMultiValueMap;

import org.springframework.util.MultiValueMap;

@RunWith(SpringRunner.class)

@SpringBootTest(classes = DblockApplication.class, webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)

public class DblockApplicationTests {

   @Autowired

   private TestRestTemplate testRestTemplate;

   @Test

   public void browseCatalogTest() {

       String url = "http://localhost:8888/catalog";

       for(int i = 0; i < 100; i++) {

           final int num = i;

           new Thread(() -> {

               MultiValueMap<String, String> params = new LinkedMultiValueMap<>();

               params.add("catalogId", "1");

               params.add("user", "user" + num);

               String result = testRestTemplate.postForObject(url, params, String.class);

               System.out.println("-------------" + result);

           }

           ).start();

       }

   }

   @Test

   public void browseCatalogTestRetry() {

       String url = "http://localhost:8888/catalogRetry";

       for(int i = 0; i < 100; i++) {

           final int num = i;

           new Thread(() -> {

               MultiValueMap<String, String> params = new LinkedMultiValueMap<>();

               params.add("catalogId", "1");

               params.add("user", "user" + num);

               String result = testRestTemplate.postForObject(url, params, String.class);

               System.out.println("-------------" + result);

           }

           ).start();

       }

   }

}

100回呼び出されます。つまり、ペシミスティックロックを使用して製品を100回参照でき、カタログテーブルのデータは100であり、参照テーブルも100レコードです。楽観的ロックを使用すると、バージョン番号の一致関係のために一部のレコードが失われますが、これら2つのテーブルのデータは対応している可能性があります。

楽観的ロックが失敗した後、ObjectOptimisticLockingFailureExceptionがスローされるので、この部分の再試行を検討しましょう。以下では、アスペクトの注釈をカスタマイズします。

package com.hqs.dblock.annotation;

import java.lang.annotation.ElementType;

import java.lang.annotation.Retention;

import java.lang.annotation.RetentionPolicy;

import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.METHOD)

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)

public @interface RetryOnFailure {

}

注釈については、次のコードを参照してください。再試行の最大回数を5に設定し、5回以上再試行を停止しました。

package com.hqs.dblock.aspect;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;

import org.aspectj.lang.annotation.Around;

import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;

import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;

import org.hibernate.StaleObjectStateException;

import org.springframework.orm.ObjectOptimisticLockingFailureException;

import org.springframework.stereotype.Component;

@Slf4j

@Aspect

@Component

public class RetryAspect {

   public static final int MAX_RETRY_TIMES = 5;//max retry times

   @Pointcut("@annotation(com.hqs.dblock.annotation.RetryOnFailure)") //self-defined pointcount for RetryOnFailure

   public void retryOnFailure(){}

   @Around("retryOnFailure()") //around can be execute before and after the point

   public Object doConcurrentOperation(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {

       int attempts = 0;

       do {

           attempts++;

           try {

               pjp.proceed();

           } catch (Exception e) {

               if(e instanceof ObjectOptimisticLockingFailureException ||

                       e instanceof StaleObjectStateException) {

                   log.info("retrying....times:{}", attempts);

                   if(attempts > MAX_RETRY_TIMES) {

                       log.info("retry excceed the max times..");

                       throw e;

                   }

               }

           }

       } while (attempts < MAX_RETRY_TIMES);

       return  null;

   }

}

一般的な考え方はこれです。

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転載: blog.csdn.net/doubututou/article/details/109209474
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