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從構建分布式秒殺系統聊聊Lock鎖使用中的坑

Lock 事物 秒殺

前言

在單體架構的秒殺活動中,為了減輕DB層的壓力,這裏我們采用了Lock鎖來實現秒殺用戶排隊搶購。然而很不幸的是盡管使用了鎖,但是測試過程中仍然會超賣,執行了N多次發現依然有問題。輸出一下代碼吧,可能大家看的比較真切:

@Service("seckillService")
public class SeckillServiceImpl implements ISeckillService {
    /**
     * 思考:為什麽不用synchronized
     * service 默認是單例的,並發下lock只有一個實例
     */
    private Lock lock = new ReentrantLock(true);//互斥鎖 參數默認false,不公平鎖
    @Autowired
    private DynamicQuery dynamicQuery;

    @Override
    @Transactional
    public Result  startSeckilLock(long seckillId, long userId) {
         try {
            lock.lock();
            //這裏、不清楚為啥、總是會被超賣101、難道鎖不起作用、lock是同一個對象
            String nativeSql = "SELECT number FROM seckill WHERE seckill_id=?";
            Object object =  dynamicQuery.nativeQueryObject(nativeSql, new Object[]{seckillId});
            Long number =  ((Number) object).longValue();
            if(number>0){
                nativeSql = "UPDATE seckill  SET number=number-1 WHERE seckill_id=?";
                dynamicQuery.nativeExecuteUpdate(nativeSql, new Object[]{seckillId});
                SuccessKilled killed = new SuccessKilled();
                killed.setSeckillId(seckillId);
                killed.setUserId(userId);
                killed.setState(Short.parseShort(number+""));
                killed.setCreateTime(new Timestamp(new Date().getTime()));
                dynamicQuery.save(killed);
            }else{
                return Result.error(SeckillStatEnum.END);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            lock.unlock();
        }
        return Result.ok(SeckillStatEnum.SUCCESS);
    }
}

代碼寫在service層,bean默認是單例的,也就是說lock肯定是一個對象。感覺不放心,還是打印一下 lock.hashCode(),輸出結果沒問題。由於還有其他事情要做,最終還是帶著疑問提交代碼到碼雲。

追蹤

如果想分享代碼並使大家一起參與進來,一定要自薦,這樣才會被更多的人發現。當然,如果有交流群一定要留下聯系方式,這樣討論起來可能更方便。項目被推薦後,果然加群的小夥伴就多了。由於項目配置好相應參數就可以測試,並且每個點都有相應的文字註釋,其中有心的小夥伴果然註意到了我寫的註釋<這裏、不清楚為啥、總是會被超賣101、難道鎖不起作用、lock是同一個對象>,然後提出了困擾自己好多天的問題。

碼友zoain說,測試了好久終於發現了問題,原來lock鎖是在事物單元中執行的。看到這裏,小夥伴們有沒有恍然大悟,反正我是悟了。這裏,總結一下為什麽會超賣101:秒殺開始後,某個事物在未提交之前,鎖已經釋放(事物提交是在整個方法執行完),導致下一個事物讀取到了上個事物未提交的數據,也就是傳說中的臟讀。此處給出的建議是鎖上移,也就是說要包住整個事物單元。

AOP+鎖

為了包住事物單元,這裏我們使用AOP切面編程,當然你也可以上移到Control層。

自定義註解Servicelock:

@Target({ElementType.PARAMETER, ElementType.METHOD})    
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)    
@Documented    
public  @interface Servicelock { 
     String description()  default "";
}

自定義切面LockAspect:

@Component
@Scope
@Aspect
public class LockAspect {
    /**
     * 思考:為什麽不用synchronized
     * service 默認是單例的,並發下lock只有一個實例
     */
    private static  Lock lock = new ReentrantLock(true);//互斥鎖 參數默認false,不公平鎖  

    //Service層切點     用於記錄錯誤日誌
    @Pointcut("@annotation(com.itstyle.seckill.common.aop.Servicelock)")  
    public void lockAspect() {

    }

    @Around("lockAspect()")
    public  Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) { 
        lock.lock();
        Object obj = null;
        try {
            obj = joinPoint.proceed();
        } catch (Throwable e) {
            e.printStackTrace();
        } finally{
            lock.unlock();
        }
        return obj;
    } 
}

切入秒殺方法:

@Service("seckillService")
public class SeckillServiceImpl implements ISeckillService {
    /**
     * 思考:為什麽不用synchronized
     * service 默認是單例的,並發下lock只有一個實例
     */
    private Lock lock = new ReentrantLock(true);//互斥鎖 參數默認false,不公平鎖
    @Autowired
    private DynamicQuery dynamicQuery;

    @Override
    @Servicelock
    @Transactional
    public Result startSeckilAopLock(long seckillId, long userId) {
        //來自碼雲碼友<馬丁的早晨>的建議 使用AOP + 鎖實現
        String nativeSql = "SELECT number FROM seckill WHERE seckill_id=?";
        Object object =  dynamicQuery.nativeQueryObject(nativeSql, new Object[]{seckillId});
        Long number =  ((Number) object).longValue();
        if(number>0){
            nativeSql = "UPDATE seckill  SET number=number-1 WHERE seckill_id=?";
            dynamicQuery.nativeExecuteUpdate(nativeSql, new Object[]{seckillId});
            SuccessKilled killed = new SuccessKilled();
            killed.setSeckillId(seckillId);
            killed.setUserId(userId);
            killed.setState(Short.parseShort(number+""));
            killed.setCreateTime(new Timestamp(new Date().getTime()));
            dynamicQuery.save(killed);
        }else{
            return Result.error(SeckillStatEnum.END);
        }
        return Result.ok(SeckillStatEnum.SUCCESS);
    }
}

所有的工作完成以後,我們來測試一下代碼,意料之中,再也沒有出現超賣的現象。然而,你以為就這麽結束了麽?細心的碼友IM核米,又提出了以下問題:Spring 裏的切片在未指定排序的時候,兩個註解是隨意執行的。如果事務在加鎖前執行的話,是不是就會產生問題?

首先,由於自己實在沒有時間去取證,最終還是碼友IM核米完成了自問自答,這裏引用下他的解釋:

我說的沒錯,但 @Transactional 切片是特殊情況

1)多 AOP 之間的執行順序在未指定時是 :undefined ,官方文檔並沒有說一定會按照註解的順序進行執行,只會按照 @ Order 的順序執行。

可參考官方文檔: 可以在頁面裏搜索 Command+F「7.2.4.7 Advice ordering」https://docs.spring.io/spring/docs/3.0.x/spring-framework-reference/html/aop.html#aop-ataspectj-advice-ordering

2)事務切面的 default Order 被設置為了 Ordered.LOWEST_PRECEDENCE,所以默認情況下是屬於最內層的環切。

可參考官方文檔: 可以在頁面裏搜索 Command+F「Table 10.2. tx:annotation-driven/ settings」 https://docs.spring.io/spring/docs/3.0.x/reference/transaction.html#transaction-declarative-txadvice-settings

總結

  • 經驗真的很重要,踩的坑多了也變走成了路
  • 不要吝嗇自己的總結成果,分享交流才能夠促使大家共同進步
  • 最好不要懷疑久經考驗的Lock鎖同誌,很有可能是你使用的方式不對

思考

為什麽沒有用synchronized?

代碼案例:從0到1構建分布式秒殺系統

從構建分布式秒殺系統聊聊Lock鎖使用中的坑