在金融系統(tǒng)中,我們會跟錢打交道,而保證在高并發(fā)下場景下,對賬戶余額操作的一致性,是非常重要的,如果代碼寫的時候沒考慮并發(fā)一致性,就會導(dǎo)致資損,本人在金融行業(yè)干了 8 年多,對這塊稍微有點經(jīng)驗,所以這篇聊一下,如何在并發(fā)場景下,保證賬戶余額的一致性
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public void payout(long uid,var payAmount){ # 查詢賬戶總額 var amount= "SELECT amount FROM account WHERE uid=$uid"; # 計算賬戶余額 var balanceAmount = amount-payAmount; if(balanceAmount<0) throw 異常 #更新余額 update account set amount=balanceAmount where uid=$uid; }
以上流程如果并發(fā)量非常低的情況下是沒問題的,但是如果在高并發(fā)下是很容易出現(xiàn)問題。
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此時就出現(xiàn)問題了,如果訂單 a 先執(zhí)行更新,訂單 b后執(zhí)行,那么賬戶余額最終為900,反之為 800,都不正確,正確余額應(yīng)該是700,那怎么處理呢?
在執(zhí)行扣款時使用redis、zk或者數(shù)據(jù)庫的for update對賬戶數(shù)據(jù)進行行級鎖,使執(zhí)行并發(fā)操作串型化操作,這里推薦使用for update操作,因為引用redis、zk還要考慮他們的異常情況,數(shù)據(jù)庫最簡單,也是目前的常規(guī)做法,本人曾經(jīng)參與幾大銀行項目也是這種方式。
public void payout(long uid,var payAmount){ try{ begin 事務(wù) # 查詢賬戶總額 var amount= "SELECT amount FROM account WHERE uid=$uid for update"; # 計算賬戶余額 var balanceAmount = amount - payAmount; if(balanceAmount<0) throw 異常 #更新余額 update account set amount=balanceAmount where uid=$uid; }catch(Exception e){ rollback 事務(wù); 拋出異常; } commit 事務(wù) }
樂觀鎖的方式也就是是CAS的方式,適合并發(fā)量不高情況,如果并發(fā)量高大概率都失敗在重試,開銷也不比悲觀鎖小,
注意這也是面試題:CAS 適合在使用場景下使用?
account(uid,amout,version)
SELECT amount,version FROM account WHERE uid=$uid
update account set amount=余額,version=newVersion where uid=$uid and version=$oldVersion
在執(zhí)行賬戶余額更新時,where 條件中增加第一次查出來的賬戶余額,即初始余額,如果在執(zhí)行更新時,初始余額沒變則更新成功,否則肯定是更新了,同時數(shù)據(jù)庫也會返回受影響的行數(shù),來判斷是否更新成功,如果沒成功就再次重試。
update account set amount=余額 where uid=$uid and amount=$oldAmount
以下是偽代碼,遇到失敗回滾事務(wù)并拋出異常,上層調(diào)用方法要考慮捕獲異常在進行重試
public void payout(long uid,var payAmount){ try{ begin 事務(wù) # 查詢賬戶總額 var amount= "SELECT amount FROM account WHERE uid=$uid for update"; # 計算賬戶余額 var balanceAmount = amount- payAmount; if(balanceAmount<0) throw 異常 #更新余額 int count=update account set amount=$balanceAmount where uid=$uid and amount=$amount; ###注意如果更新成功返回count為1 if(count<1){ 拋出異常重試; } }catch(Exception e){ rollback 事務(wù); 拋出異常; } commit 事務(wù) }
具體到以上示例
訂單a 執(zhí)行
update account set amount=800 where uid=$uid and amount=1000;
訂單b 執(zhí)行
update account set amount=900 where uid=$uid and amount=1000;
以上兩筆執(zhí)行只有一筆能成功,因為amount 變了。
線程 1:獲取出數(shù)據(jù)的初始值是a,如果數(shù)據(jù)仍是a的時候,修改才能成功
線程 2:將數(shù)據(jù)修改成b
線程 3:將數(shù)據(jù)修改成 a
線程 1:執(zhí)行cas,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)還是 a,進行數(shù)據(jù)修改
上述場景,線程1在修改數(shù)據(jù)時,雖然還是a,但已經(jīng)不是初始條件的a了,中間發(fā)生了a變b,b又變a,此 a 非彼 a,但是成功修改了,在有些場景下會有問題,這就是 aba
但是以上場景,對賬戶扣款不會出現(xiàn)問題,因為余額 1000 就是 1000,是相同的,舉個例子,
訂單a:獲取出賬戶余額為 1000,期望余額是 1000的時候,才能修改成功。
訂單b:取了 100,將余額修改成了900。
訂單c:存進去了100,將余額修改成了 1000。
訂單 a:檢查賬戶余額為1000,進行扣款200,賬戶余額變成了800。
以上場景賬戶資金損失嗎沒有吧,不過為了避免產(chǎn)生誤解,推薦還是使用版本號的方式!
以上我們講了在高并發(fā)場景在如何保證結(jié)果一致性方式,在并發(fā)量高情況下推薦使用悲觀鎖的方式,如果并發(fā)量不高可以考慮使用樂觀鎖,推薦使用版本號方式。同時樂觀鎖場景要注意 aba 的問題。
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