緣起：在高並發的分布式環境下，對於數據的查詢與修改容易引發一致性問題，本文將分享一種非常簡單但有效的優化方法。

一、業務場景

業務場景為，購買商品的過程要對余額進行查詢與修改，大致的業務流程如下：

（1）從數據庫查詢用戶現有余額 SELECT money FROM t_yue WHERE uid=$uid，不妨設查詢出來的$old_money=100元

（2）業務層實施業務邏輯，比如購買一個80元的商品，並且打九折

if($old_money> 80*0.9) $new_money=$old_money-80*0.9=28

（3）將數據庫中的余額進行修改 UPDAtE t_yue SET money=$new_money WHERE uid=$uid

在並發量低的情況下，這個流程沒有任何問題，原有金額100元，購買了80元的九折商品（72元），剩余28元。

二、潛在的問題

在分布式環境中，如果並發量很大，這種“查詢+修改”的業務很容易出現數據不一致。極限情況下，可能出現這樣的異常流程：

（1）業務1和業務2同時查詢余額，是100元

（2）業務1和業務2進行邏輯計算，算出各自業務的余額，假設業務1算出的余額是28元，業務2算出的余額是38元

（3）業務1對數據庫中的余額先進行修改，設置成28元。

業務2對數據庫中的余額後進行修改，設置成38元。

此時異常出現了，原有金額100元，業務1扣除了72元，業務2扣除了62元，最後剩余38元。

三、問題原因

高並發環境下，對同一個數據的並發讀（兩邊都讀出余額是100）與並發寫（一個寫回28，一個寫回38）導致的數據一致性問題。

四、原因分析

業務1的寫回：原有金額100，這是一個初始狀態，寫回金額28，理論上只有在原有金額為100的時候才允許寫回成功，這一步沒問題。

業務2的寫回：的原有金額100，這是一個初始狀態，寫回金額38，理論上只有在原有金額為100的時候才允許寫回成功，可實際上，這個時候數據庫中的金額已經變為28了，這一步的寫操作不應該成功。

五、簡易解決方案

在set寫回的時候，加上初始狀態的條件compare，只有初始狀態不變時，才允許set寫回成功，這正是大家常說的“Compare And Set”（CAS），是一種常見的降低讀寫鎖沖突，保證數據一致性的方法。

六、業務的升級

業務線使用CAS解決高並發時數據一致性問題，只需要在進行set操作時，compare一下初始值，如果初始值變換，不允許set成功。

對於上文中的業務場景，只需要將“UPDAtEt_yue SET money=$new_money WHERE uid=$uid”升級為

“UPDAtE t_yue SETmoney=$new_money WHERE uid=$uid AND money=$old_money”即可。

並發操作發生時：

業務1執行 => UPDAtE t_yue SET money=28 WHERE uid=$uid AND money=100

業務2執行 => UPDAtE t_yue SET money=38 WHERE uid=$uid AND money=100

【這兩個操作同時進行時，只能有一個執行成功】。

七、怎麽判斷哪個執行成功，哪個執行失敗

set操作，其實無所謂成功或者失敗，業務能通過affect rows得知哪個修改沒有成功：

執行成功的業務，affect rows為1

執行失敗的業務，affect rows為0

八、總結

高並發“查詢並修改”的場景，可以用CAS（Compare and Set）的方式解決數據一致性問題。對應到業務，即在set的時候，加上初始條件的比對。

以上內容均來自微信公眾號“架構師之路”胡劍老師的文章，歡迎關註。

巧用CAS解決數據一致性問題