今天订单出了一个库存超卖的问题,查找了很久,才定位到原因,之前用rails也很少用到事务和锁,这里介绍一下它们。



为什么要使用事务

事务是指并发控制的单位,是用户定义的一个操作序列。简单的来说事务里面的多个操作,要么都不执行,要么一起执行。事务可以帮助开发者保证应用中的数据一致性。常见的使用事务的场景是银行转账,钱从一个账户转移到另外一个账户。如果中间的某一步出错,那么整个过程应该重置(Rollback)。

举个银行的例子(伪代码):

ActiveRecord::Base.transaction do
  david.withdrawal(100)
  mary.deposit(100)
end

Rails中,通过ActiveRecord对象的类方法或者实例方法即可实现事务:

Client.transaction do
  @client.users.create!
  @user.clients(true).first.destroy!
  Product.first.destroy!
end
@client.transaction do  
  @client.users.create!
  @user.clients(true).first.destroy!
  Product.first.destroy!
end

可以看到上面的例子中,每个事务中均含有多个不同的 model 。在同一个事务中调用多个 model 对象是常见的行为,因为事务是和一个数据库连接绑定在一起的,而不是某个 model 对象;而同时,也只有在对多个纪录进行操作,并且希望这些操作作为一个整体的时候,事务才是必要的。

另外,Rails 已经把类似 #save 和 #destroy 的方法包含在一个事务中了,因此,对于单条数据库记录来说,不需要再使用显式的调用了。

触发事务回滚

事务通过 rollback 过程把记录的状态进行重置。在 Rails 中,rollback 只会被一个 exception 触发。这是非常关键的一点,很多事务块中的代码不会触发异常,因此即使出错,事务也不会回滚。比如下面的写法:

ActiveRecord::Base.transaction do
  david.update_attribute(:amount, david.amount -100)
  mary.update_attribute(:amount, 100)
end

因为 Rails 中,#update_attribute 方法在调用失败的时候也不会触发 exception,它只是简单的返回 false ,因此必须确保 transaction 块中的函数在失败时会抛异常。正确的写法是这样的:

ActiveRecord::Base.transaction do
  david.update_attributes!(:amount => -100)
  mary.update_attributes!(:amount => 100)
end

这里值得一提的是,Rails 中约定,带有叹号的函数一般会在失败时抛异常,所以我们自己写带有!号的方法也一定要在失败时raise一个异常,这样才符合rails的规范。

同时,我也看到一些代码中,在事务块中使用了 #find_by 方法,实际上,find_by 等魔术方法当找不到记录的时候会返回 nil,而 #find 方法在找不到记录的时候会抛出一个ActiveRecord::RecordNotFound 异常。比如下面的例子:

ActiveRecord::Base.transaction do
  david = User.find_by_name("david")
  if(david.id != john.id)
    john.update_attributes!(:amount => -100)
    mary.update_attributes!(:amount => 100)
  end
end


发现上面的逻辑错误了吗?nil 对象也有一个 id 方法,导致记录没有被找到的错误被隐藏了。同时,由于 find_by 也不会抛出异常,因此下面的代码被错误的执行了。这就意味着,有的时候在某些场景下,我们需要人工抛异常。因此这段代码因此改成下面的形式:

当错误出现时,事务本身会回滚,同时异常也会在外层抛出。因此,你的调用方必须考虑 catch 这个异常,并进行相应的处理。

ActiveRecord::Base.transaction do
  david = User.find_by_name("david")
  raise ActiveRecord::RecordNotFound if david.nil?
  if(david.id != john.id)
    john.update_attributes!(:amount => -100)
    mary.update_attributes!(:amount => 100)
  end
end


有一个特殊的异常,ActiveRecord::Rollback,当它被抛出时,事务本身会回滚,但是它并不会被重新抛出,因此你也不需要在外部进行 catch 和处理。

何时使用嵌套事务?

错误使用或者过多使用嵌套异常是比较常见的错误。当你把一个 transaction 嵌套在另外一个事务之中时,就会存在父事务和子事务,这种写法有时候会导致奇怪的结果。比如下面来自于Rails API 文档的例子:

User.transaction do
  User.create(:username => 'Kotori')
  User.transaction do
    User.create(:username => 'Nemu')
    raise ActiveRecord::Rollback
  end
end

上面提到,ActiveRecord::Rollback 不会传播到上层的方法中去,因此这个例子中,父事务并不会收到子事务抛出的异常。因为子事务块中的内容也被合并到了父事务中去,因此这个例子中,两条 User 记录都会被创建!

可以把嵌套事务这样理解,子事务中的内容被归并到了父事务中,这样子事务变空。

为了保证一个子事务的 rollback 被父事务知晓,必须手动在子事务中添加 :require_new => true 选项。比如下面的写法:

User.transaction do
  User.create(:username => 'Kotori')
  User.transaction(:requires_new => true) do
    User.create(:username => 'Nemu')
    raise ActiveRecord::Rollback
  end
end


事务是跟当前的数据库连接绑定的,因此,如果你的应用同时向多个数据库进行写操作,那么必须把代码包裹在一个嵌套事务中去。比如:

Client.transaction do
  Product.transaction do
    product.buy(@quantity)
    client.update_attributes!(:sales_count => @sales_count + 1)
  end
end


事务相关的回调

上面提到 #save 和 #destroy 方法被自动包裹在一个事务中,因此相关的回调,比如 #after_save 仍然属于事务的一部分,因此回调代码也有可能被回滚。

因此,如果你希望代码在事务外部执行的话,那么可以使用 #after_commit 或者 # after_rollback 这样的回调函数。

事务陷阱

不要在事务内部去捕捉 ActiveRecord::RecordInvalid 异常。因为某些数据库下,这个异常会导致事务失效,比如 Postgres。一旦事务失效,要想让代码正确工作,就必须从头重新执行事务。

另外,测试回滚或者事务回滚相关的回调时,最好关掉 transactional_fixtures 选项,一般的测试框架中,这个选项是打开的。



常见的事务反模式。

  1. 单条记录操作时使用事务
  2. 不必要的使用嵌套式事务
  3. 事务中的代码不会导致回滚
  4. 在 controller 中使用事务

rails中的lock语句用的锁是我们常说的悲观锁,sql的语句一般是: select ... from ... where ...for update

一般情况下,事务要和锁一起用,本文提到的订单超卖的问题就是未使用锁导致的,代码如下:

sku = User.find_by_id(sku_id)
ActiveRecord::Base.transaction do
  if(sku.stock > 0)
    sku.update_attributes!(stock: sku.stock - 1)
    Order.create!(order_attrs)
  end            
end

在高并发的情况下,会出现这个问题,多个并发都同时执行到并满足第三行代码的条件,if条件下的语句都会执行,就会出现超卖的问题,那么怎么做不会超卖呢?就是加锁。

sku = User.find_by_id(sku_id)
ActiveRecord::Base.transaction do
  sku.lock!
  if(sku.stock > 0)
    sku.update_attributes!(stock: sku.stock - 1)
    Order.create!(order_attrs)
  end            
end


这样就不会出现超卖的情况了,估计有人有疑问,这样不会仍然有超卖的情况吗,多个并发同时执行并满足第四行代码时,if条件下的语句也都会执行,NONO,不是这样的,lock语句会执行: select * from ... where ... for update,查出的数据是最新的数据,所以不会出现这个问题。

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作者:feigeswjtu 

来源:CSDN 

原文:https://blog.csdn.net/feigeswjtu/article/details/51830874 

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