带有版本控制的竞争条件

Question

在我使用 Postgresql 的应用程序中，订购产品过程可能会导致竞争条件。让我描述一下我的案例。我的数据库中有三个表：

• 第一个是产品表：

Id string
Quantity int

• 用户

Id string
Name string

• 订购

Id string
UserId string
ProductId string
Quantity int

在这个过程中，我分两个阶段来完成。我从产品表中读取以检查“产品是否可用”如果房间不可用，我会向用户回复一条错误消息；另一方面，我会为订购表创建一条记录，并向用户发送一条响应成功消息。

这是处理该问题的sql：

--- get quantity from product id
SELECT quantity
FROM Product
WHERE id = '456';

--- if the product's quantity is greater than the ordering quantity then
UPDATE Product
SET quantity = quantity - 1
WHERE id = '456';

INSERT INTO Ordering (id, user_id, product_id, quantity)
VALUES ('1', '123', '456', 1);

--- else I would respond to customer error response

但是我意识到这个过程可能会导致竞争条件。然后我找到了一个想法来解决它。我在产品和订购表中创建了一个名为 version 的字段。我在检查可用产品时更新版本。但我对这个解决方案有疑问。

SQL 将变为如下：

--- get quantity from product id
SELECT quantity
FROM Product
WHERE id = '456' and version = 1;

--- if the product's quantity is greater than the ordering quantity then
UPDATE Product
SET quantity = quantity - 1, version = version + 1
WHERE id = '456' and version = 1;

INSERT INTO Ordering (id, user_id, product_id, quantity, version)
VALUES ('1', '123', '456', 1, 1);

--- else I would respond to the customer error response

如果产品的数量是99，并且我同时有100个客户购买产品的请求。在这种情况下，只有一位客户订购成功，另一位客户订购失败。但我预计有 99 人下单成功，只有 1 名客户下单失败。

有人可以给我一些关于这个问题的建议吗？我花了很长时间来考虑。感谢您的关注。

Answer 1

您面临的问题确实是数据库中竞争条件的典型示例。在您的场景中，多个请求尝试同时更新产品数量，这可能会导致意外结果。使用版本字段来处理并发控制是朝着正确方向迈出的一步，但似乎并不能完全解决问题。

为了更有效地处理这种情况，您可以使用一个称为“乐观并发控制”的概念。以下是实施方法：

1. 向您的产品表添加版本列：

   ALTER TABLE Product
   ADD COLUMN version integer DEFAULT 0;
   

2. 修改您的 SQL 查询：

   -- get quantity and version from product id
   SELECT quantity, version
   FROM Product
   WHERE id = '456';
   
   -- if the product's quantity is greater than the ordering quantity and version matches
   UPDATE Product
   SET quantity = quantity - 1, version = version + 1
   WHERE id = '456' AND version = 1;
   
   -- Check the number of rows affected by the update query.
   -- If it's 0, then the version mismatch occurred, and the operation should be rolled back.
   -- If it's 1, the update was successful.
   -- Handle this logic in your application code.
   
   -- If the update was successful, insert into Ordering table.
   

3. 处理应用程序代码中的并发冲突： 在您的应用程序中，执行更新查询后，检查有多少行受到影响。如果更新影响了 0 行，则意味着自您上次读取该行以来，另一个事务已经更新了该行。在这种情况下，您可以通过重试整个过程或通知用户该产品不再可用来处理冲突。

通过实施乐观并发控制，您可以允许多个事务独立进行，除非存在冲突（即并发修改相同数据）。当发生冲突时，您的应用程序可以检测到并进行适当处理，确保您的订购过程既安全又高效。