数据库“锁”事一例:并发情景下重复主键问题方案讨论

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在做的一个账单计息功能,其中,账单表的主键是BillId,varchar类型,BillId取值形如B0000001,生成规则是每次新增记录是先从账单表里计算出最大的BillId数字,然后+1再转换后作为新增记录的BillId。例如,B0000001、B0000002。

逻辑很简单,但考虑到并发,技术上就要费点心了。

为了简化场景,这里我写了一些测试用例,涉及到一个包含两个字段的表student(id int, sno varchar(32)),PK是id。数据库是引擎为InnoDB的Mysql5。InnoDB支持事务操作。

并发处理之lock

这段逻辑用程序来实现的话,用lock关键字,就可以保证多线程情况下同时只能有一个线程来访问资源。

static object syncRoot = new object();
private void AddStudent_Lock(string name)
{
    lock (syncRoot)
    {
        object maxId = ExecuteScalar("select max(id) from student");
        if (maxId == null || maxId == DBNull.Value)
        {
            maxId = 0;
        }
        int newId = Convert.ToInt32(maxId) + 1;
        string sql = "INSERT INTO student VALUES(" + newId + ",'" + name + "');";
        ExecuteNonQuery(sql);
    }
}

测试用例:

[TestMethod]
public void Test3()
{
    ExecuteScalar("DROP TABLE IF Exists student;");
    ExecuteScalar("CREATE TABLE student(id INT NOT NULL,sno varchar(255),PRIMARY KEY (id));");
    ExecuteScalar("truncate table student;");

    //Stopwatch watch = new Stopwatch();
    //watch.Start();
    List<Thread> ths = new List<Thread>();
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        var thread = new Thread(() =>
          {
              try
              {
                  for (int j = 0; j < 500; j++)
                      AddStudent(Thread.CurrentThread.Name + "--" + j);
              }
              catch (Exception ex)
              {
                  Console.WriteLine(Thread.CurrentThread.Name + "--" + ex.Message);
              }
          });
        thread.Name = "thread" + i;
        ths.Add(thread);
    }
    ths.ForEach(t => t.Start());
    Thread.Sleep(15 * 1000);
}

运行测试,ok。

这个方案解决了多线程下(同一进程内)的并发问题。但,在分布式系统的场景下,项目中的若干系统都涉及到生成账单的逻辑,这个方案显然就无能为力了。

数据库锁

看来,如果多个系统都涉及到生成账单的逻辑,其中一个方案是封装这个生成账单的逻辑,然后通过rpc来实现。另一个方案,假定这个逻辑在每个系统里都有,就要在数据库层面来控制了。这里,我要介绍的是后者。

为了避免多个进程同时访问这段逻辑出现重复主键冲突,所以,需要锁表。mysql语句见下:

public void AddStudent(string name)
{
    string sql = @"
LOCK TABLES student WRITE;
SELECT @maxid:= MAX(id) FROM student for update;
SET @maxid:=IF(@maxid IS NULL,0,@maxid);
INSERT student VALUES(@maxid+1,@name);
UNLOCK TABLES;";
    ExecuteNonQuery(sql,new MySqlParameter("@name",name));

}

同样用上面的测试用例来测试,ok。

以上是用mysql实现的。 在SqlServer里,因为t-sql和pl/sql是两大派系,其sql语句是这样子的:

public void AddStudent(string name)
{
    string sql = @"
BEGIN Tran;
declare @maxid int;
SELECT @maxid= MAX(id) FROM student with(TABLOCKX);
SET @maxid=case when @maxid IS NULL then 0 else @maxid end;
INSERT student VALUES(@maxid+1,@name);
COMMIT;";
    ExecuteNonQuery(sql, new SqlParameter("@name", name));

}

为表加了TABLOCKX锁后,其他事务将无法对表做任何读写操作。TABLOCKX与HOLDLOCK是有区别的,如果换成HOLDLOCK,运行测试用例,会出现死锁“事务(进程id xx)与另一个进程被死锁在 锁 资源上,并且已被选作死锁牺牲品。请重新运行该事务。”,见下截图:



一同学说,用存储过程就可以解决这种并发冲突,不过经过测试,这种说法是不对的,即时是在存储过程里,也要加上TABLOCKX和事务。