mysql性能优化(五) mysql中SELECT+UPDATE处理并发更新问题解决方案

一 问题背景：

假设MySQL数据库有一张会员表vip_member（InnoDB表），结构如下：

当一个会员想续买会员（只能续买1个月、3个月或6个月）时，必须满足以下业务要求：

•如果end_at早于当前时间，则设置start_at为当前时间，end_at为当前时间加上续买的月数

•如果end_at等于或晚于当前时间，则设置end_at=end_at+续买的月数

•续买后active_status必须为1（即被激活）

二 问题分析：

对于上面这种情况，我们一般会先SELECT查出这条记录，然后根据查出记录的end_at再UPDATE start_at和end_at，伪代码如下（为uid是1001的会员续1个月）：

代码如下:

vipMember = SELECT * FROM vip_member WHERE uid=1001 LIMIT 1 # 查uid为1001的会员
if vipMember.end_at < NOW():
   UPDATE vip_member SET start_at=NOW(), end_at=DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 1 MONTH), active_status=1, updated_at=NOW() WHERE uid=1001
else:
   UPDATE vip_member SET end_at=DATE_ADD(end_at, INTERVAL 1 MONTH), active_status=1, updated_at=NOW() WHERE uid=1001

假如同时有两个线程执行上面的代码，很显然存在“数据覆盖”问题（即一个是续1个月，一个续2个月，但最终可能只续了2个月，而不是加起来的3个月）。

三 解决方案：

A、我想到的第一种方案是把SELECT和UPDATE合成一条SQL

代码如下:

UPDATE vip_member 
SET 
   start_at = CASE
              WHEN end_at < NOW() 
                 THEN NOW()
              ELSE start_at
              END,
   end_at = CASE
            WHEN end_at < NOW()
               THEN DATE_ADD(NOW(), INTERVAL #duration:INTEGER# MONTH)
            ELSE DATE_ADD(end_at, INTERVAL #duration:INTEGER# MONTH)
            END,
   active_status=1,
   updated_at=NOW()
WHERE uid=#uid:BIGINT#
LIMIT 1;

 So easy！

B、第二种方案：事务，即用一个事务来包裹上面的SELECT+UPDATE操作。

    那么是否包上事务就万事大吉了呢？

    显然不是。因为如果同时有两个事务都分别SELECT到相同的vip_member记录，那么一样的会发生数据覆盖问题。那有什么办法可以解决呢？难道要设置事务隔离级别为SERIALIZABLE，考虑到性能不现实。

    我们知道InnoDB支持行锁。查看MySQL官方文档（innodb locking reads）了解到InnoDB在读取行数据时可以加两种锁：读共享锁和写独占锁。

    读共享锁是通过下面这样的SQL获得的：

代码如下:

SELECT * FROM parent WHERE NAME = 'Jones' LOCK IN SHARE MODE;

如果事务A获得了先获得了读共享锁，那么事务B之后仍然可以读取加了读共享锁的行数据，但必须等事务A commit或者roll back之后才可以更新或者删除加了读共享锁的行数据。

代码如下:

SELECT counter_field FROM child_codes FOR UPDATE;
UPDATE child_codes SET counter_field = counter_field + 1;

  如果事务A先获得了某行的写共享锁，那么事务B就必须等待事务A commit或者roll back之后才可以访问行数据。

  显然要解决会员状态更新问题，不能加读共享锁，只能加写共享锁，即将前面的SQL改写成如下：

代码如下:

vipMember = SELECT * FROM vip_member WHERE uid=1001 LIMIT 1 FOR UPDATE # 查uid为1001的会员
if vipMember.end_at < NOW():
   UPDATE vip_member SET start_at=NOW(), end_at=DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 1 MONTH), active_status=1, updated_at=NOW() WHERE uid=1001
else:
   UPDATE vip_member SET end_at=DATE_ADD(end_at, INTERVAL 1 MONTH), active_status=1, updated_at=NOW() WHERE uid=1001

另外这里特别提醒下：UPDATE/DELETE SQL尽量带上WHERE条件并在WHERE条件中设定索引过滤条件，否则会锁表，性能可想而知有多差了。

C、第三种方案：乐观锁，类CAS机制

    第二种加锁方案是一种悲观锁机制。而且SELECT...FOR UPDATE方式也不太常用，联想到CAS实现的乐观锁机制，于是我想到了第三种解决方案：乐观锁。

    具体来说也挺简单，首先SELECT SQL不作任何修改，然后在UPDATE SQL的WHERE条件中加上SELECT出来的vip_memer的end_at条件。

代码如下:

vipMember = SELECT * FROM vip_member WHERE uid=1001 LIMIT 1 # 查uid为1001的会员
cur_end_at = vipMember.end_at
if vipMember.end_at < NOW():
   UPDATE vip_member SET start_at=NOW(), end_at=DATE_ADD(NOW(), INTERVAL 1 MONTH), active_status=1, updated_at=NOW() WHERE uid=1001 AND end_at=cur_end_at
else:
   UPDATE vip_member SET end_at=DATE_ADD(end_at, INTERVAL 1 MONTH), active_status=1, updated_at=NOW() WHERE uid=1001 AND end_at=cur_end_at

这样可以根据UPDATE返回值来判断是否更新成功，如果返回值是0则表明存在并发更新，那么只需要重试一下就好了。

四 方案比较：

三种方案各自优劣也许众说纷纭，只说说我自己的看法：

•第一种方案利用一条比较复杂的SQL解决问题，不利于维护，因为把具体业务糅在SQL里了，以后修改业务时不但需要读懂这条SQL，还很有可能会修改成更复杂的SQL

•第二种方案写独占锁，可以解决问题，但不常用

•第三种方案应该是比较中庸的解决方案，并且甚至可以不加事务，也是我个人推荐的方案

此外，乐观锁和悲观锁的选择一般是这样的（参考了文末第二篇资料）：

•如果对读的响应度要求非常高，比如证券交易系统，那么适合用乐观锁，因为悲观锁会阻塞读

•如果读远多于写，那么也适合用乐观锁，因为用悲观锁会导致大量读被少量的写阻塞

•如果写操作频繁并且冲突比例很高，那么适合用悲观写独占锁