java - 用于数据库调用的Spring Boot并发问题

Question

我正在开发Spring Boot应用程序。我面临的问题与集群有关。以下是示例代码的片段。
假设我想创建一个订单，每个人都有一个数字（只是一个假设）。要创建订单，首先要从FOO表中获取编号。然后将订单保存在“订单”表中。此后，数字增加并保存在Foo表中。

现在，如果我们有一个集群环境，并且并发请求同时针对同一个人进入createOrder（），那么我希望Foo表被锁定（用于读/写操作）。如果人不同，则不应执行锁定。

不管数据库如何，在Spring Boot中有什么解决方案吗？

@Transactional
public void createOrder(String person){
  Long number = getNumber(person);
  //some other operations on person
  // save the order with the particular number and person
  // increment the number
  number++;
  setNumber(number, person);
}

public int getNumber(String person){
  // gets the number for the particular person from the database
}

public void setNumber(int number, String person){
  //saves the number for the particular person in the database
}

Answer 1

这确实与Spring Boot或多个服务器无关。在支持并发请求的任何环境中都会存在此问题。

基本上有两种通用方法：

同步/锁定

使用自动递增的ID，您需要一个中央机构来管理ID以防止重复。这在哪里/如何发生取决于您。这里有一些选择。我从我认为最糟糕的选择开始，解释优点/缺点，并努力寻找更好的选择。


保持现有的方法，同时在createOrder方法周围添加一个锁。现在，JVM是ID的控制者。如果您有多台服务器，则无法使用。因此，锁所有权需要在JVM之外。
如果您的服务器通过某种集群库（JGroups，Hazelcast等）彼此了解，那么您可以拥有一个分布式锁，每个JVM都会在其中分配谁可以输入此方法。这要求您的节点相互理解，并将服务发现，多播，故障隔离等带入画面。分布式锁具有风险。如果持有锁的节点由于内存问题而停止响应怎么办？
选择一个外部系统来管理锁，例如Redis。 Redis有一种创建锁的方式，其他人没有人可以创建相同的锁。这与先前的解决方案相似，但是有人花了一些时间为您解决一些挑战。
将您的数据库用作锁管理器。你猜怎么了？任何支持ACID事务的RDBMS都已经内置了经过良好测试的锁定机制。为什么它比＃3更好？由于RDBMS通常在锁定方面非常出色，因此通常只有一台数据库服务器，因此缺少分布式锁定挑战，而且故障隔离不是问题。如果数据库已关闭，则在这种方法中，您所面临的问题比竞争条件要大。通常，您可以指望数据库正在运行。现在我们不要进入分布式数据库。
将ID生成本身放入数据库中。我使用的每个数据库引擎都有一种机制，可以在插入记录时自动生成递增的ID。例如，Oracle和PostgreSQL有序列。 MySQL具有auto_increment。 SQL Server具有“身份”列。它们都是相同的概念。这比上述方法更好，因为它限制了锁定范围。数据库已经知道如何通过将id = (previous id++)包裹在锁中来原子地对其进行处理。它不需要将其他所有内容都锁定。它还将网络通信从锁定中排除了。基本上，这是更简单的方法。数据库知道该怎么做。它只是工作。效率很高。


请注意这里的模式，在该模式下，我将锁管理逐步推入堆栈，并完善了锁定范围。锁限制了吞吐量，但是可以防止不良数据。诀窍是找到保护数据完整性所需的最小锁定范围，并且绝对不能超过此范围。

现在，如果您有一个分布式数据库（意味着有多个数据库服务器），这将再次变得棘手。如果您有兴趣，我会让您研究该主题。

分布式ID生成

一种替代方法是以纯随机的方式生成ID，这样您就不必担心两个线程或服务器生成相同的ID。换句话说，回避问题。

方法：


生成一个随机数。这可能会有些棘手。计算机在随机性方面出奇地差。
生成一个UUID / GUID。这是我最喜欢的方法。我使用过的每种语言都有一种生成UUID的简单方法。 UUID只是一个128位的随机数，有规定以提高随机性和唯一性。例如，某些版本的UUID包含毫秒精度的时间戳，因此两个毫秒间隔产生的UUID不可能冲突（假装不存在时钟偏斜）。 UUID的某些版本包括MAC地址。


这是一个很长的答案，需要大量的学术考虑。我的首选是使用UUID，因为坦率地说，它很容易并且完全避免了并发问题。

TL; DR

使用UUID。 https://en.wikipedia.org/wiki/Universally_unique_identifier