面试题：PostgreSQL并发场景下锁粒度的优化策略

Question

假设在一个高并发的电商订单系统中，频繁进行订单创建、查询和修改操作，你会如何根据PostgreSQL的锁粒度特性，设计合理的锁机制来优化并发性能？请阐述具体的思路和可能用到的锁模式。

Answer 1

思路

1. 订单创建：
   • 使用行级锁，因为新订单创建时，只涉及插入新数据行，行级锁开销小，不会影响其他订单操作。可以通过在插入语句中添加RETURNING子句，立即获取新插入订单行的锁，以便后续可能的关联操作（如记录订单创建后的日志等）。
2. 订单查询：
   • 对于只读查询，使用共享锁（SHARE锁）。如果查询结果不涉及数据修改，使用共享锁可以允许多个查询同时进行，提高并发读性能。例如，当用户查看订单状态等只读操作时，加共享锁可以保证数据一致性的同时，多个用户能并发查看。
   • 对于需要更新查询结果的场景，如查询订单后要修改订单部分信息，使用SELECT... FOR UPDATE语句，获取行级排他锁，防止其他事务在该订单行上进行修改操作，保证数据一致性。
3. 订单修改：
   • 使用行级排他锁，通过UPDATE语句对特定订单行进行修改时，PostgreSQL会自动对该行加排他锁。为了确保修改过程中数据的一致性，避免其他事务同时修改同一订单，要注意事务的合理隔离级别设置，如可使用REPEATABLE READ或SERIALIZABLE，防止脏读、不可重复读等问题。同时，尽量缩短事务持有锁的时间，修改完成后尽快提交事务释放锁。

可能用到的锁模式

1. 共享锁（SHARE）：适用于订单查询中只读操作，允许多个事务同时获取共享锁读取数据，提高并发读能力。例如：

BEGIN;
SELECT * FROM orders WHERE order_id = 12345 LOCK IN SHARE MODE;
-- 执行只读操作，如查看订单详情
COMMIT;

2. 排他锁（FOR UPDATE）：
   • 用于订单修改操作，确保在修改订单行时，其他事务无法对该行进行修改。例如：

BEGIN;
SELECT * FROM orders WHERE order_id = 12345 FOR UPDATE;
-- 对订单进行修改操作
UPDATE orders SET order_status = 'paid' WHERE order_id = 12345;
COMMIT;

• 也适用于先查询后修改的场景，保证查询和修改过程中数据的一致性。