想象一下這樣一個場景：多名旅行者同時嘗試預訂熱門目的地的最后一個可用房間。如果沒有適當的并發控制機制，這種情況很快就會變成競爭狀態，導致房間超額預訂和客戶沮喪。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

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我們將深入研究用于應對這些挑戰的兩種關鍵策略的復雜性：樂觀鎖定和消息隊列。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

想象一下您正在使用一個在線酒店預訂平臺，類似于 Booking.com 或 Expedia 等知名平臺。以下是同步和異步流程如何發揮作用：4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

同步流程：

預訂房間（同步）：

• 您訪問酒店預訂網站并選擇您的目的地、入住和退房日期以及其他偏好。
• 您點擊“立即預訂”按鈕即可預訂房間。
• 該網站使用基于 HTTP 的同步協議（如 REST 或 SOAP）將您的請求發送到酒店的預訂系統。
• 酒店的系統會立即同步處理您的請求。它檢查房間可用性，為您預訂房間，并生成預訂號碼。
• 預訂號碼將發送回您的瀏覽器，并在幾秒鐘內顯示在網站上。
• 您可以立即獲得預訂號碼，然后可以放心地繼續您的旅行計劃。

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創建房間實體

import javax.persistence.Entity;import javax.persistence.GeneratedValue;import javax.persistence.GenerationType;import javax.persistence.Id;@Entitypublic class Room {    @Id    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)    private Long id;    private String roomType;    private boolean isAvailable;    // getters and setters}

創建房間存儲庫

import org.springframework.data.jpa.repository.JpaRepository;public interface RoomRepository extends JpaRepository<Room, Long> {    Room findByRoomType(String roomType);}

創建客房預訂請求 DTO

import java.time.LocalDate;public class RoomBookingRequest {    private String roomType;    private LocalDate checkInDate;    private LocalDate checkOutDate;    // getters and setters}

創建客房預訂響應 DTO

public class RoomBookingResponse {    private String reservationNumber;    // getters and setters}

創建客房服務

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.UUID;@Servicepublic class RoomService {    @Autowired    private RoomRepository roomRepository;    public RoomBookingResponse bookRoom(RoomBookingRequest bookingRequest) {        String roomType = bookingRequest.getRoomType();        LocalDate checkInDate = bookingRequest.getCheckInDate();        LocalDate checkOutDate = bookingRequest.getCheckOutDate();        Room room = roomRepository.findByRoomType(roomType);        if (room != null && room.isAvailable()) {            // Add validation to check availability based on check-in and check-out dates here.            // For simplicity, we'll assume the room is available.            room.setAvailable(false);            roomRepository.save(room);            // Generate a reservation number (you can implement your logic here).            String reservationNumber = generateReservationNumber();            return new RoomBookingResponse(reservationNumber);        } else {            throw new RoomNotAvailableException();        }    }    private String generateReservationNumber() {        // Generate a unique reservation number (you can implement your logic here).        return UUID.randomUUID().toString();    }}

創建房間控制器

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.*;@RestController@RequestMapping("/api/rooms")public class RoomController {    @Autowired    private RoomService roomService;    // Book a room    @PostMapping("/book")    public RoomBookingResponse bookRoom(@RequestBody RoomBookingRequest bookingRequest) {        return roomService.bookRoom(bookingRequest);    }}

定義自定義異常

import org.springframework.http.HttpStatus;import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseStatus;@ResponseStatus(HttpStatus.BAD_REQUEST)public class RoomNotAvailableException extends RuntimeException {    public RoomNotAvailableException() {        super("The requested room is not available.");    }}

測試API

您可以使用 Postman 或 cURL 等工具來測試您的 API。要預訂房間，請http://localhost:8080/api/rooms/book使用包含房間類型、入住日期和退房日期的 JSON 正文發出 POST 請求：4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

{   "roomType" :  "Standard" ,   "checkInDate" :  "2023-10-01" ,   "checkOutDate" :  "2023-10-05" }

如果房間可用，API 將返回帶有預訂編號的 JSON 響應。您可以根據您的課堂需求自定義預訂邏輯和預訂號碼生成RoomService。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

異步流程

當多個用戶同時調用Booking API時

當多個并發呼叫在系統中搜索同一房間時，可能存在潛在的缺點和挑戰：4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

競爭條件：當多個請求嘗試同時預訂同一房間時，可能會出現競爭條件。如果處理不當，這可能會導致超額預訂，即系統允許的預訂數量超過了可用房間的數量。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

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如何解決并發問題？

樂觀鎖定是一種數據庫級技術，可防止多個用戶同時嘗試更新同一資源時發生數據沖突。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

另一方面，消息隊列是異步通信工具，可確保請求的有序、可靠處理，使其成為分布式系統中處理并發請求的理想選擇。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

方法一：實現消息隊列響應并發請求

消息隊列確保請求按照接收順序進行處理，從而防止競爭條件和超量預訂。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

• 多個客戶端向端點發出 POST 請求/api/rooms/book以同時預訂酒店房間。
• 處理RoomController傳入的預訂請求。
• 該roomService.bookRoom方法接收預訂請求。
• 它使用該方法將預訂請求發送到名為“room-booking”的 RabbitMQ 消息隊列rabbitTemplate.convertAndSend。
• 它向客戶端返回初步響應，其中包含一條消息，表明預訂請求已發送，客戶端應等待確認。
• 預訂請求被放入“房間預訂”隊列中。消息隊列系統（在本例中為 RabbitMQ）確保每個預訂請求都按照收到的順序進行處理，以防止競爭情況。
• 監聽RoomBookingMessageConsumer“房間預訂”隊列。
• processBookingRequest當預訂請求出隊時，將調用消費者的方法。在該方法中，您通常會實現以下邏輯：
• 根據請求的房型、入住日期和退房日期檢查客房供應情況。
• 如果房間可用，則生成預訂號碼。
• 更新數據庫中的房間可用性，將其標記為不可用，以防止重復預訂。
• 通過RabbitMQ向客戶端發送包含預約號的響應消息

8. 在 中RoomBookingMessageConsumer，處理預訂請求并生成預訂號碼后，您可以使用傳統的 HTTP 客戶端（例如RestTemplate、HttpClient）將確認響應直接發送到客戶端的回調 URL 端點（該端點在請求中發送）。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

執行：

創建客房預訂請求和響應 DTO

import java.time.LocalDate;public class RoomBookingRequest {    private String roomType;    private LocalDate checkInDate;    private LocalDate checkOutDate;    private String clientCallbackUrl; // Added to specify the client's callback URL    // getters and setters}public class RoomBookingResponse {    private String reservationNumber;    // getters and setters}

修改控制器

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.*;@RestController@RequestMapping("/api/rooms")public class RoomController {    @Autowired    private RoomService roomService;    @PostMapping("/book")    public RoomBookingResponse bookRoom(@RequestBody RoomBookingRequest bookingRequest) {        return roomService.bookRoom(bookingRequest);    }}

創建客房預訂服務（生產者）

import org.springframework.amqp.rabbit.core.RabbitTemplate;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Service;import org.springframework.http.ResponseEntity;import org.springframework.web.client.RestTemplate;@Servicepublic class RoomService {    @Autowired    private RoomRepository roomRepository;    @Autowired    private RabbitTemplate rabbitTemplate;    private RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();    public RoomBookingResponse bookRoom(RoomBookingRequest bookingRequest) {        String roomType = bookingRequest.getRoomType();        // Send the booking request to the message queue        rabbitTemplate.convertAndSend("room-booking-exchange", "room-booking", bookingRequest);        return new RoomBookingResponse("Booking request sent. Please wait for confirmation.");    }    // This method sends the response to the client's callback URL    public void sendResponseToClient(RoomBookingResponse response, String clientCallbackUrl) {        ResponseEntity<Void> result = restTemplate.postForEntity(clientCallbackUrl, response, Void.class);        if (result.getStatusCode().is2xxSuccessful()) {            // Handle a successful response sent to the client        } else {            // Handle the case when the response to the client failed        }    }}

創建消息消費者

import org.springframework.amqp.rabbit.annotation.RabbitListener;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;@Componentpublic class RoomBookingMessageConsumer {    @Autowired    private RoomService roomService;    @RabbitListener(queues = "room-booking-queue")    public void processBookingRequest(RoomBookingRequest bookingRequest) {        // Process the booking request        RoomBookingResponse response = processBookingLogic(bookingRequest);        // Send the confirmation response to the client's callback URL        roomService.sendResponseToClient(response, bookingRequest.getClientCallbackUrl());    }    private RoomBookingResponse processBookingLogic(RoomBookingRequest bookingRequest) {        // Implement your booking logic here, e.g., checking room availability and generating a reservation number        // Update room availability in the database        // Send a response message to confirm the booking or indicate unavailability        // For simplicity, we'll assume the room is available and generate a reservation number.        String reservationNumber = generateReservationNumber();        return new RoomBookingResponse(reservationNumber);    }    private String generateReservationNumber() {        // Generate a unique reservation number (you can implement your logic here).        return "RES-" + System.currentTimeMillis();    }}

方法二：實現樂觀鎖來處理并發請求

您可以修改代碼以使用同步方法和 JPA 樂觀鎖定。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

步驟1：修改Room實體：@Version向實體添加一個字段Room以啟用樂觀鎖定：4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

import javax.persistence.*;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;@Entitypublic class Room {    @Id    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)    private Long id;    private String roomType;    private boolean isAvailable;        @Version    private Long version;    // getters and setters}

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Service;import java.util.UUID;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import java.util.concurrent.locks.Lock;import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;@Servicepublic class RoomService {    @Autowired    private RoomRepository roomRepository;    private final ConcurrentHashMap<Long, Lock> roomLocks = new ConcurrentHashMap<>();    public RoomBookingResponse bookRoom(RoomBookingRequest bookingRequest) {        String roomType = bookingRequest.getRoomType();        LocalDate checkInDate = bookingRequest.getCheckInDate();        LocalDate checkOutDate = bookingRequest.getCheckOutDate();        Room room = roomRepository.findByRoomType(roomType);        if (room != null) {            Lock roomLock = roomLocks.computeIfAbsent(room.getId(), id -> new ReentrantLock());            roomLock.lock();            try {                if (room.isAvailable()) {                    // Add validation to check availability based on check-in and check-out dates here.                    // For simplicity, we'll assume the room is available.                    room.setAvailable(false);                    roomRepository.save(room);                    // Generate a reservation number (you can implement your logic here).                    String reservationNumber = generateReservationNumber();                    return new RoomBookingResponse(reservationNumber);                }            } finally {                roomLock.unlock();            }        }        throw new RoomNotAvailableException();    }    private String generateReservationNumber() {        // Generate a unique reservation number (you can implement your logic here).        return UUID.randomUUID().toString();    }}

詳細工作原理：

并發請求&ConcurrentHashMap:當同一房間收到多個并發預訂請求時，它們可能同時到達并可能導致競爭條件。的引入ConcurrentHashMap確保每個房間都有自己的鎖。這ConcurrentHashMap是一個線程安全的映射，可以由多個線程同時安全地訪問。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

通過鎖定并發更新房間可用性：如果兩個線程同時嘗試預訂同一個房間，則只有其中一個線程會使用 成功獲取鎖roomLock.lock()，而另一個線程將暫時阻塞，直到第一個線程釋放鎖。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

釋放鎖以供其他線程更新：一旦線程獲取了鎖并成功修改了房間的可用性，它就會使用 釋放鎖roomLock.unlock()，從而允許其他線程繼續預訂其他房間。4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

樂觀鎖防止數據庫級別的競爭條件：在代碼中，實體中的字段啟用數據庫級別的樂觀鎖。更新房間時，JPA 在允許更新之前會根據實體中的版本字段檢查數據庫中的版本字段。@VersionRoom4Sp28資訊網——每日最新資訊28at.com

• 如果兩個事務同時嘗試更新同一個房間，根據版本號的比較，只有其中一個會成功，從而防止數據庫級別的數據沖突。
• 因此 2 個不同的事務無法同時更新數據庫中的一個房間

本文鏈接：http://www.www897cc.com/showinfo-26-18996-0.html高效的并發管理：房間預訂 API 的樂觀鎖和消息隊列

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