MySQL悲观锁:轻松解决商品超卖难题,提升电商网站稳定性!

MySQL锁机制

  • SELECT ········FOR UPDATE 的语法开启排他锁。
  • select … lock in share 可加共享锁

innodb加行锁的前提是:必须是通过索引条件来检索数据,否则会切换为表锁。

因此,悲观锁在未通过索引条件检索数据时,会锁定整张表。导致其他程序不允许“加锁的查询操作”,影响吞吐。故如果在查询居多的情况下,推荐使用乐观锁。

共享锁与排他锁

说明:数据库的增删改操作默认都会加排他锁,而查询不会加任何锁。

共享锁

对某一资源加共享锁,自身可以读该资源,其他人也可以读该资源(也可以再继续加共享锁,即共享锁可多个共存),但无法修改。要想修改就必须等所有共享锁都释放完之后。

语法为:

代码语言:javascript
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select * from table lock in share mode

排他锁

对某一资源加排他锁,自身可以进行增删改查,其他人无法进行任何操作。

语法为:

代码语言:javascript
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select * from table for update

使用悲观锁(其实说白了也就是排他锁)(推荐)

代码语言:javascript
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|-- 程序A在查询库存数时使用排他锁 (select * from table where id=10 for update)

|-- 然后进行后续的操作,包括更新库存数,最后提交事务。

|-- 程序B在查询库存数时,如果A还未释放排他锁,它将等待……

|-- 程序C同B……

注意: 排他锁的真实含义不是排他锁锁住一行数据后,其他事务就不能读取和修改该行数据,而是一个事务在一行数据加上排他锁后,其他事务不能再在其上加其他的锁。

使用乐观锁(靠表设计和代码来实现)

代码语言:javascript
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|-- 一般是在该商品表添加version版本字段或者timestamp时间戳字段

|-- 程序A查询后,执行更新变成了:

update table set num=num-1 where id=10 and version=23

悲观锁解决商品超卖问题的实现

使用场景举例

以MySQL InnoDB为例

商品good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;(返回 '商品不存在')
  • 检查商品库存是否大于购买数量;('库存不足')
  • 修改商品库存和销量;

[danger] 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

数据表

商品表 good

代码语言:javascript
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CREATE TABLE good (
id bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
name varchar(100) NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '商品名称',
status tinyint(4) unsigned NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '是否上架(1:上架中,2:表示下架)',
total int(11) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '库存',
sell int(11) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '销售数',
price decimal(10,2) unsigned NOT NULL COMMENT '价格',
PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=2 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

INSERT INTO good(id, name, status, total, sell, price) VALUES (1, '商品', 1, 100, 0, 15.00);

订单表:order

代码语言:javascript
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CREATE TABLE order (
id bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
uid int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '用户id',
status tinyint(1) NOT NULL DEFAULT '1',
goods_id int(11) NOT NULL DEFAULT '0',
order_no varchar(200) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL DEFAULT '',
create_time datetime NOT NULL,
PRIMARY KEY (id)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=31 DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;

使用悲观锁处理

实现逻辑: 当我们在查询出good信息后就把当前的数据锁定,直到我们修改完毕后再解锁。那么在这个过程中,因为good被锁定了,就不会出现有第三者来对其进行修改了。

注:要使用悲观锁,我们必须关闭mysql数据库的自动提交属性,因为MySQL默认使用autocommit模式,也就是说,当你执行一个更新操作后,MySQL会立刻将结果进行提交。

这里ThinkORM中使用事务,手动进行提交回滚。

并发测试

使用Apache JMeter工具进行压力并发测试

JMeter是一个开源的Java应用程序,由Apache软件基金会开发和维护,可用于性能测试、压力测试、接口测试等。

测试代码

代码语言:javascript
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public function noLock()
{
$num = 1;
$goods_id = 1;
Db::startTrans();
try {
$where = [];
where['id'] = goods_id;
$where['status'] = 1;
// goodInfo = Db::table('good')->lock(true)->where(where)->find(); // 加悲观锁

    $goodInfo = Db::table('good')->where($where)->find();  // 不加悲观锁
    if (empty($goodInfo)) {
        return '商品不存在';
    }

    if ($goodInfo['total'] < $num) {
        return '库存不足';
    }

    $orderUpdate['total'] = $goodInfo['total'] - $num;
    $orderUpdate['sell'] = $goodInfo['sell'] + $num;
    Db::table('good')->where(['id' => $goods_id])->update($orderUpdate);

    $orderData = [];
    $orderData['uid'] = rand(10000, 99999);
    $orderData['status'] = 1;
    $orderData['create_time'] = date('Y-m-d H:i:s');
    $orderData['goods_id'] = $goods_id;
    $orderData['order_no'] = date('YmdHis') . rand(1000, 10000);
    Db::table('order')->insert($orderData);
    Db::commit();
} catch (\Exception $exception) {
    Db::rollback();
    return '异常回滚' . $exception->getMessage();
}
return '恭喜!抢购成功!';

}

1、创建测试

(1)创建线程测试组 模拟1s内1000个用户同时访问

(2)创建http请求

(3)添加察看结果树

2、测试开始

(1)100个商品不加锁的结果

100个商品库存,生成订单1000个,超卖944个商品,还剩下44个商品

(2)100个商品,加锁结果

可以看到 ,通过加锁可以解决该问题哈

其他问题

代码语言:javascript
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General error: 1205 Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

从报错看是因为事务锁超时了,那么超时时间设置问题?

事务锁超时时间 innodb_lock_wait_timeout

代码语言:javascript
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mysql> show variables like 'innodb_lock_wait_timeout';
+--------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------------+-------+
| innodb_lock_wait_timeout | 50 |
+--------------------------+-------+
1 row in set (0.06 sec)

超时时间是50秒

代码语言:javascript
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sudo vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

添加一下,设置为120秒超时时间

innodb_lock_wait_timeout=120

重启MySQL

查询进程 查询数据库线程情况,看是否有执行很慢的SQL

代码语言:javascript
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mysql> show processlist;
+----+------+---------------------+-----------------------+---------+------+------------+-----------------------------------------------------------------------------+
| Id | User | Host | db | Command | Time | State | Info |
+----+------+---------------------+-----------------------+---------+------+------------+-----------------------------------------------------------------------------+
| 27 | www | 47.98.155.92:60996 | webman.tinywan.com | Sleep | 17 | | NULL |
| 28 | www | 39.170.63.237:60955 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 29 | www | 39.170.63.237:60952 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 30 | www | 39.170.63.237:60949 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 87 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 31 | www | 39.170.63.237:60951 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 32 | www | 39.170.63.237:60956 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 33 | www | 39.170.63.237:60950 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 34 | www | 39.170.63.237:60948 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 35 | www | 39.170.63.237:60954 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 36 | www | 39.170.63.237:60953 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 37 | www | 39.170.63.237:60957 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 38 | www | 39.170.63.237:60958 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 39 | www | 39.170.63.237:60959 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 40 | www | 39.170.63.237:60961 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 87 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 41 | www | 39.170.63.237:60960 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 42 | www | 39.170.63.237:60962 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 87 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 43 | www | 39.170.63.237:60963 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 44 | www | 39.170.63.237:60964 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 45 | www | 39.170.63.237:60967 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 46 | www | 39.170.63.237:60966 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 47 | www | 39.170.63.237:60965 | cms.webman.tinywan.cn | Sleep | 7 | | NULL |
| 48 | www | 39.170.63.237:60968 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 49 | www | 39.170.63.237:60969 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 50 | www | 39.170.63.237:60970 | cms.webman.tinywan.cn | Sleep | 7 | | NULL |
| 51 | www | 39.170.92.205:60971 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 86 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 52 | www | 39.170.92.205:60973 | cms.webman.tinywan.cn | Execute | 87 | statistics | SELECT * FROM good WHERE id = ? AND status = ? LIMIT 1 FOR UPDATE |
| 53 | www | 39.170.63.237:60999 | cms.webman.tinywan.cn | Query | 0 | starting | show processlist |
| 54 | www | 39.170.92.205:61083 | cms.webman.tinywan.cn | Sleep | 84 | | NULL |
| 55 | www | 39.170.92.205:61084 | cms.webman.tinywan.cn | Sleep | 130 | | NULL |
+----+------+---------------------+-----------------------+---------+------+------------+-----------------------------------------------------------------------------+
29 rows in set (0.11 sec)

在执行结果中可以看到是否有表锁等待或者死锁,如果有死锁发生,可以通过下面的命令来杀掉当前运行的事务

查询到相对应的进程

再去查看innodb的事务表INNODB_TRX,看下里面是否有正在锁定的事务线程,看看ID是否在show full processlist里面的sleep线程中,如果是,就证明这个sleep的线程事务一直没有commit或者rollback而是卡住了,我们需要手动kill掉

代码语言:javascript
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kill   id