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第五节:框架前期准备篇之锁机制处理并发
阅读量:5794 次
发布时间:2019-06-18

本文共 12875 字,大约阅读时间需要 42 分钟。

一. 简介

(一). 在处理并发的这个问题上,锁大致分为两类:悲观锁和乐观锁。
  1.  悲观锁:悲观的认为每次去拿数据的时候都会被别人修改,所以每次在拿数据的时候都会“上锁”,操作完成之后再“解锁”。 在数据加锁期间,其他人(其他线程)如果来拿数据就会等待,直到去掉锁。数据库层次的悲观锁有“表锁”、“行锁”等。
注:EF默认不支持悲观锁,只能通过EF调用SQL语句。
  2.  乐观锁:乐观的认为该条数据不会被占用,自己先占了再说,占完了之后再看看是不是占上了,如果没占上就是操作失败,提示给用户。
  3.  两种锁进行对比:
悲观锁使用的体验更好,但是对系统性能的影响大,只适合并发量不大的场合。 乐观锁适用于“写少读多”的情况下,加大了系统的整个吞吐量,但是“乐观锁可能失败”给用户的体验很不好。
注:两种锁各有利弊,至于怎么取舍,根据实际业务场景来进行。
(二). 模拟一个抢单的业务场景

  一个乘客发了一个打车订单,很多司机去抢这个订单,执行的业务简单点来说是,先select出这条数据,然后update这个条数据中的driveName字段为自己的名字,但是现在会有这么

一种现象,同时select出这条订单,先后更新driveName这个字段,先抢到订单的乘客会发现最后订单没了,实际上是数据库中Update第二次的操作覆盖了第一次的操作了,这就是

并发操作带来的尴尬场景。

 

 

二. 悲观锁

 1. 数据准备

  新建数据库【LockDemoDB】,新建订单表OrderInfor,包括字段有:id、userName(乘客姓名)、destination(订单信息)、driverName(抢单司机的姓名)、isRobbed(该订单是否被抢, 0代表未被抢,1代表已被抢 ),事先插入一条数据用于测试对应的字段分别为: 1,  ypf,  去北京,  "",  0

如下图:

 2. 原理

  开启事务,利用排它锁和行锁将该条数据锁住,其他线程如果要访问,必须得该线程提交完事务,锁释放后才能使用,下面分享两种写法:ADO.NET写法 和 EF调用SQL语句写法。

大致流程:

  ①:查询id为1的数据,如果不存在,则停止业务;如果存在,继续往下执行。

  ②:查询isRobbed字段的值,如果为1,代表该订单已经刚被人抢了,然后输出driverName的值,即代表被谁抢了;如果为0,代表该订单尚未被抢,继续往下执行。

  ③:执行Update操作,进行事务提交,这期间别的线程是不能访问的。

  ④:提交完事务后,锁被释放,其它线程得以继续访问。

 ADO.NET写法:

1             { 2                 Console.WriteLine("司机您好,请输入您的名字"); 3                 string driverName = Console.ReadLine(); 4                 string connstr = ConfigurationManager.ConnectionStrings["connstr"].ConnectionString; 5                 using (SqlConnection conn = new SqlConnection(connstr)) 6                 { 7                     conn.Open(); 8                     using (var tx = conn.BeginTransaction()) 9                     {10                         try11                         {12                             Console.WriteLine("开始查询");13                             using (var selectCmd = conn.CreateCommand())14                             {15                                 selectCmd.Transaction = tx;16                                 //排它锁和行锁,针对访问线程锁住该行,不能继续往下执行,只有事务提交完,其他线程才能访问17                                 selectCmd.CommandText = "select * from OrderInfor with(xlock,ROWLOCK) where id=1";18                                 using (var reader = selectCmd.ExecuteReader())19                                 {20                                     if (!reader.Read())21                                     {22                                         Console.WriteLine("没有id为1的订单");23                                         return;24                                     }25                                     string dName = null;26                                     string isRobbed = null;27                                     if (!reader.IsDBNull(reader.GetOrdinal("driverName")))28                                     {29                                         dName = reader.GetString(reader.GetOrdinal("driverName"));30                                     }31                                     if (!reader.IsDBNull(reader.GetOrdinal("isRobbed")))32                                     {33                                         isRobbed = reader.GetString(reader.GetOrdinal("isRobbed"));34                                     }35 36                                     //表示该订单已经被抢了37                                     if (isRobbed == "1" && !string.IsNullOrEmpty(dName))38                                     {39                                         if (driverName == dName)40                                         {41                                             Console.WriteLine("该订单早已经被我抢了");42                                         }43                                         else44                                         {45                                             Console.WriteLine($"该订单早已经被司机【{dName}】抢了");46                                         }47                                         //不再往下执行48                                         Console.ReadKey();49                                         return;50                                     }51                                 }52                                 Console.WriteLine("查询完成,开始执行update操作");53                                 using (var updateCmd = conn.CreateCommand())54                                 {55                                     updateCmd.Transaction = tx;56                                     updateCmd.CommandText = "Update OrderInfor set driverName=@driverName,isRobbed=@isRobbed where id=1";57                                     updateCmd.Parameters.Add(new SqlParameter("@driverName", driverName));58                                     updateCmd.Parameters.Add(new SqlParameter("@isRobbed", "1"));59                                     updateCmd.ExecuteNonQuery();60                                 }61                                 Console.WriteLine("结束update操作");62                                 Console.WriteLine("按任意键进行事务提交");63                                 Console.ReadKey();64                             }65                             tx.Commit();66                             Console.WriteLine("事务提交成功");67                         }68                         catch (Exception ex)69                         {70                             Console.WriteLine(ex);71                             tx.Rollback();72                         }73                     }74                 }75             }

EF调用SQL语句写法:

1             { 2                 Console.WriteLine("司机您好,请输入您的名字"); 3                 string driverName = Console.ReadLine(); 4                 using (LockDemoDBEntities1 ctx = new LockDemoDBEntities1()) 5                 using (var tx = ctx.Database.BeginTransaction()) 6                 { 7                     Console.WriteLine("开始查询"); 8                     //一定要遍历一下 SqlQuery 的返回值才会真正执行 SQL  9                     //排它锁和行锁,针对访问线程锁住该行,不能继续往下执行,只有事务提交完,其他线程才能访问10                     var orderInfor = ctx.Database.SqlQuery
("select * from OrderInfor with(xlock,ROWLOCK) where id=1").Single();11 12 //表示该订单已经被抢了13 if (orderInfor.isRobbed == "1" && !string.IsNullOrEmpty(orderInfor.driverName))14 {15 if (driverName == orderInfor.driverName)16 {17 Console.WriteLine("该订单早已经被我抢了");18 }19 else20 {21 Console.WriteLine($"该订单早已经被司机【{orderInfor.driverName}】抢了");22 }23 //不再往下执行24 Console.ReadKey();25 return;26 }27 28 Console.WriteLine("查询完成,开始执行update操作");29 ctx.Database.ExecuteSqlCommand("Update OrderInfor set driverName={0},isRobbed={1} where id=1", driverName, "1");30 Console.WriteLine("结束update操作");31 Console.WriteLine("按任意键进行事务提交");32 Console.ReadKey();33 try34 {35 tx.Commit();36 }37 catch (Exception ex)38 {39 Console.WriteLine(ex);40 tx.Rollback();41 }42 }43 }

 结果分析:

   ①:线程1进入,查询完毕,尚未进行事务提交。

  ②:线程2进入,被锁住,无法继续往下进行操作。

  ③:线程1进行事务提交,线程1执行成功的同时,线程2提示该订单已经被xx抢了。

 

 

三. 乐观锁

 1. 数据准备

  新建订单表OrderInfor2,包括基础字段有:id、userName(乘客姓名)、destination(订单信息)、driverName(抢单司机的姓名)、isRobbed(该订单是否被抢, 0代表未被抢,1代表已被抢 ), 新增字段:rowversion字段, 类型为timestamp,对应的实体类型为byte[], 事先插入一条数据用于测试对应的字段分别为: 1, ypf, 去北京, "", 0 。

PS:凡是对该条数据进行过update操作,rowversion字段的值都会发生变化。

 2. 原理

    这里提供两种思路,分别是:原生的SQL语句(这里通过EF调用) 和 EF默认的乐观锁模式。

(1). 原生的SQL语句:

  ①:查出该条订单的记录,包括rowversion字段。

  ②:把该rowversion字段作为update操作where的一个条件,执行更新操作。

  ③:看受影响的行数,如果受影响的行数为0,表示该条数据在你执行更新操作前已经被人改过了,这个时候通常提示用户“更新失败”;如果受影响的行数为1,则表示没被修改过,提示用户“更新成功”。

分享代码:

1             { 2                 try 3                 { 4                     Console.WriteLine("司机您好,请输入您的名字"); 5                     string driverName = Console.ReadLine(); 6                     using (LockDemoDBEntities1 ctx = new LockDemoDBEntities1()) 7                     { 8                         Console.WriteLine("开始查询"); 9                         //一定要遍历一下 SqlQuery 的返回值才会真正执行 SQL 10                         var orderInfor = ctx.Database.SqlQuery
("select * from OrderInfor2 where id=1").Single();11 12 //表示该订单已经被抢了13 if (orderInfor.isRobbed == "1" && !string.IsNullOrEmpty(orderInfor.driverName))14 {15 if (driverName == orderInfor.driverName)16 {17 Console.WriteLine("该订单早已经被我抢了");18 }19 else20 {21 Console.WriteLine($"该订单早已经被司机【{orderInfor.driverName}】抢了");22 }23 //不在往下执行24 Console.ReadKey();25 return;26 }27 28 Console.WriteLine("查询完成,按任意键进行抢单");29 Console.ReadKey();30 Console.WriteLine("正在抢单中。。。。。");31 //休眠3s,模拟高并发抢单32 Thread.Sleep(3000);33 int affectRows = ctx.Database.ExecuteSqlCommand("Update OrderInfor2 set driverName={0},isRobbed={1} where id=1 and rowversion={2}", driverName, "1", orderInfor.rowversion);34 if (affectRows == 0)35 {36 Console.WriteLine("抢单失败");37 }38 else if (affectRows == 1)39 {40 Console.WriteLine("抢单成功");41 }42 else43 {44 Console.WriteLine("见鬼了");45 }46 }47 }48 catch (Exception ex)49 {50 Console.WriteLine("失败了");51 Console.WriteLine(ex.Message);52 throw;53 }54 }

(2). EF默认的乐观锁模式

  a. DBFirst模式:在Edmx模型上给该字段的并发模式设置为fixed(默认为None),这样该表中所有字段都监控并发。如果不想监视所有列(在不添加RowVersion的情况下),只需在Edmx模型是给特定的字段的并发模式设置为fixed,这样只有被设置的字段被监测并发。

  b. CodeFirst下的Fluent API下的配置:

      全局配置:Property(e => e.RowVersion).IsRowVersion();

      单独字段配置:Property(p => p.xxxx).IsConcurrencyToken();

  c. CodeFirst下的DataAnnotation下的配置:rowversion属性加上特性[Timestamp],这样该表中所有字段都监控并发。如果不想监视所有列(在不添加RowVersion的情况下), 只需给特定的字段加上特性 [ConcurrencyCheck],这样只有被设置的字段被监测并发。

原理:通过DbUpdateConcurrencyException监测该条数据是否被改过,改过就抛异常。

分享代码:

1                 Console.WriteLine("司机您好,请输入您的名字"); 2                 string driverName = Console.ReadLine(); 3                 using (LockDemoDBEntities1 ctx = new LockDemoDBEntities1()) 4                 { 5                     Console.WriteLine("开始查询"); 6  7                     var orderInfor = ctx.OrderInfor2.Where(u => u.id == "1").FirstOrDefault(); 8  9                     //表示该订单已经被抢了10                     if (orderInfor.isRobbed == "1" && !string.IsNullOrEmpty(orderInfor.driverName))11                     {12                         if (driverName == orderInfor.driverName)13                         {14                             Console.WriteLine("该订单早已经被我抢了");15                         }16                         else17                         {18                             Console.WriteLine($"该订单早已经被司机【{orderInfor.driverName}】抢了");19                         }20                         //不在往下执行21                         Console.ReadKey();22                         return;23                     }24 25                     Console.WriteLine("查询完成,按任意键进行抢单");26                     Console.ReadKey();27                     Console.WriteLine("正在抢单中。。。。。");28                     //休眠3s,模拟高并发抢单29                     Thread.Sleep(3000);30 31                     //下面执行更新操作32                     orderInfor.driverName = driverName;33                     orderInfor.isRobbed = "1";34                     try35                     {36                         ctx.SaveChanges();37                         Console.WriteLine("抢单成功");38                     }39                     catch (DbUpdateConcurrencyException)40                     {41                         Console.WriteLine("抢单失败");42                     }43                 }

3. 结果分析

   ①:线程1 和 线程2,同时执行且均查询完毕,等待点击按钮进行抢单。

  ②:先点击线程1,然后点击线程2,发现线程1抢单成功,线程2抢单失败,证明线程2在抢单的时候,监测到该数据已经被改动了。

 

 

四. 数据库锁详解

 

详见:

 

 

 

 

 

 

 

!

  • 作       者 : Yaopengfei(姚鹏飞)
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  • 声     明1 : 本人才疏学浅,用郭德纲的话说“我是一个小学生”,如有错误,欢迎讨论,请勿谩骂^_^。
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转载于:https://www.cnblogs.com/yaopengfei/p/9610353.html

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