基于Django的乐观锁与悲观锁解决订单并发问题详解

前言

订单并发这个问题我想大家都是有一定认识的，这里我说一下我的一些浅见，我会尽可能的让大家了解如何解决这类问题。

在解释如何解决订单并发问题之前，需要先了解一下什么是数据库的事务。(我用的是mysql数据库,这里以mysql为例)

1)     事务概念

一组mysql语句，要么执行，要么全不不执行。

 2)  mysql事务隔离级别

Read Committed（读取提交内容）

如果是Django2.0以下的版本，需要去修改到这个隔离级别，不然乐观锁操作时无法读取已经被修改的数据

RepeatableRead（可重读）

这是这是Mysql默认的隔离级别，可以到mysql的配置文件中去修改；

transcation-isolation = READ-COMMITTED

在mysql配置文件中添加这行然后重启mysql就可以将事务隔离级别修改至Read Committed

其他事务知识这里不会用到就不浪费时间去做介绍了。

悲观锁：开启事务，然后给mysql的查询语句最后加上for update。

这是在干什么呢。可能大家有些不理解，其实就是给资源加上和多线程中加互斥锁一样的东西，确保在一个事务结束之前，别的事务无法对该数据进行操作。

下面是悲观锁的代码，加锁和解锁都是需要消耗CPU资源的，所以在订单并发少的情况使用乐观锁会是一个更好的选择。

class OrderCommitView(View):
  """悲观锁"""
  # 开启事务装饰器
  @transaction.atomic
  def post(self,request):
    """订单并发 ―――― 悲观锁"""
    # 拿到商品id
    goods_ids = request.POST.getlist('goods_ids')
 
    # 校验参数
    if len(goods_ids) == 0 :
      return JsonResponse({'res':0,'errmsg':'数据不完整'}) 
    # 当前时间字符串
    now_str = datetime.now().strftime('%Y%m%d%H%M%S') 
    # 订单编号
    order_id = now_str + str(request.user.id)
    # 地址
    pay_method = request.POST.get('pay_method')
    # 支付方式
    address_id = request.POST.get('address_id')
    try:
      address = Address.objects.get(id=address_id)
    except Address.DoesNotExist:
      return JsonResponse({'res':1,'errmsg':'地址错误'}) 
    # 商品数量
    total_count = 0
    # 商品总价
    total_amount = 0 
     # 获取redis连接
    conn = get_redis_connection('default')
    # 拼接key
    cart_key = 'cart_%d' % request.user.id  
    #
    # 创建保存点
    sid = transaction.savepoint() 
    order_info = OrderInfo.objects.create(
      order_id = order_id,
      user = request.user,
      addr = address,
      pay_method = pay_method,
      total_count = total_count,
      total_price = total_amount
    ) 
    for goods_id in goods_ids:
      # 尝试查询商品
      # 此处考虑订单并发问题,
      try:
        # goods = Goods.objects.get(id=goods_id) # 不加锁查询
        goods = Goods.objects.select_for_update().get(id=goods_id) # 加互斥锁查询
      except Goodsgoods.DoesNotExist:
        # 回滚到保存点
        transaction.rollback(sid)
        return JsonResponse({'res':2,'errmsg':'商品信息错误'})
      # 取出商品数量
      count = conn.hget(cart_key,goods_id)
      if count is None:
        # 回滚到保存点
        transaction.rollback(sid)
        return JsonResponse({'res':3,'errmsg':'商品不在购物车中'}) 
      count = int(count) 
      if goods.stock < count:
        # 回滚到保存点
        transaction.rollback(sid)
        return JsonResponse({'res':4,'errmsg':'库存不足'}) 
      # 商品销量增加
      goods.sales += count
      # 商品库存减少
      goods.stock -= count
      # 保存到数据库
      goods.save() 
      OrderGoods.objects.create(
        order = order_info,
        goods = goods,
        count = count,
        price = goods.price
      ) 
      # 累加商品件数
      total_count += count
      # 累加商品总价
      total_amount += (goods.price) * count 
    # 更新订单信息中的商品总件数
    order_info.total_count = total_count
    # 更新订单信息中的总价格
    order_info.total_price = total_amount + order_info.transit_price
    order_info.save()
 
    # 事务提交
    transaction.commit() 
    return JsonResponse({'res':5,'errmsg':'订单创建成功'})

然后就是乐观锁查询了，相比悲观锁，乐观锁其实并不能称为是锁，那么它是在做什么事情呢。

其实是在你要进行数据库操作时先去查询一次数据库中商品的库存，然后在你要更新数据库中商品库存时，将你一开始查询到的库存数量和商品的ID一起作为更新的条件，当受影响行数返回为0时，说明没有修改成功，那么就是说别的进程修改了该数据，那么你就可以回滚到之前没有进行数据库操作的时候，重新查询，重复之前的操作一定次数，如果超过你设置的次数还是不能修改那么就直接返回错误结果。

该方法只适用于订单并发较少的情况，如果失败次数过多，会带给用户不良体验，同时适用该方法要注意数据库的隔离级别一定要设置为Read Committed 。

最好在使用乐观锁之前查看一下数据库的隔离级别，mysql中查看事物隔离级别的命令为

select @@global.tx_isolation;

class OrderCommitView(View):
  """乐观锁"""
  # 开启事务装饰器
  @transaction.atomic
  def post(self,request):
    """订单并发 ―――― 乐观锁"""
    # 拿到id
    goods_ids = request.POST.get('goods_ids')
    
    if len(goods_ids) == 0 :
      return JsonResponse({'res':0,'errmsg':'数据不完整'})
    # 当前时间字符串
    now_str = datetime.now().strftime('%Y%m%d%H%M%S')
    # 订单编号
    order_id = now_str + str(request.user.id)
    # 地址
    pay_method = request.POST.get('pay_method')
    # 支付方式
    address_id = request.POST.get('address_id')
    try:
      address = Address.objects.get(id=address_id)
    except Address.DoesNotExist:
      return JsonResponse({'res':1,'errmsg':'地址错误'}) 
    # 商品数量
    total_count = 0
    # 商品总价
    total_amount = 0
    # 订单运费
    transit_price = 10 
    # 创建保存点
    sid = transaction.savepoint() 
    order_info = OrderInfo.objects.create(
      order_id = order_id,
      user = request.user,
      addr = address,
      pay_method = pay_method,
      total_count = total_count,
      total_price = total_amount,
      transit_price = transit_price
    )
    # 获取redis连接
    goods = get_redis_goodsection('default')
    # 拼接key
    cart_key = 'cart_%d' % request.user.id
 
    for goods_id in goods_ids:
      # 尝试查询商品
      # 此处考虑订单并发问题, 
      # redis中取出商品数量
      count = goods.hget(cart_key, goods_id)
      if count is None:
        # 回滚到保存点
        transaction.savepoint_rollback(sid)
        return JsonResponse({'res': 3, 'errmsg': '商品不在购物车中'})
      count = int(count) 
      for i in range(3):
        # 若存在订单并发则尝试下单三次
        try:
 
          goods = Goodsgoods.objects.get(id=goods_id) # 不加锁查询
          # goods = Goodsgoods.objects.select_for_update().get(id=goods_id) # 加互斥锁查询
        except Goodsgoods.DoesNotExist:
          # 回滚到保存点
          transaction.savepoint_rollback(sid)
          return JsonResponse({'res':2,'errmsg':'商品信息错误'}) 
        origin_stock = goods.stock
        print(origin_stock, 'stock')
        print(goods.id, 'id') 
        if origin_stock < count: 
          # 回滚到保存点
          transaction.savepoint_rollback(sid)
          return JsonResponse({'res':4,'errmsg':'库存不足'}) 
 
        # # 商品销量增加
        # goods.sales += count
        # # 商品库存减少
        # goods.stock -= count
        # # 保存到数据库
        # goods.save() 
        # 如果下单成功后的库存
        new_stock = goods.stock - count
        new_sales = goods.sales + count
        res = Goodsgoods.objects.filter(stock=origin_stock,id=goods_id).update(stock=new_stock,sales=new_sales)
        print(res)
        if res == 0:
          if i == 2:
            # 回滚
            transaction.savepoint_rollback(sid)
            return JsonResponse({'res':5,'errmsg':'下单失败'})
          continue
        else:
          break 
      OrderGoods.objects.create(
        order = order_info,
        goods = goods,
        count = count,
        price = goods.price
      ) 
      # 删除购物车中记录
      goods.hdel(cart_key,goods_id)
      # 累加商品件数
      total_count += count
      # 累加商品总价
      total_amount += (goods.price) * count 
    # 更新订单信息中的商品总件数
    order_info.total_count = total_count
    # 更新订单信息中的总价格
    order_info.total_price = total_amount + order_info.transit_price
    order_info.save() 
    # 事务提交
    transaction.savepoint_commit(sid) 
    return JsonResponse({'res':6,'errmsg':'订单创建成功'})

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