方案说明
- 锁的基本概念：
- 行级锁：在PostgreSQL中，
SELECT... FOR UPDATE语句可以获取行级排他锁。例如，在更新商品库存时，我们可以使用这种锁来确保在更新库存时，其他事务不会同时修改同一行库存数据。
- 表级锁：通过
LOCK TABLE语句获取表级锁。表级锁粒度大，会阻塞其他事务对该表的读写操作，所以应谨慎使用，但在某些极端高并发瞬间冲击场景下，可作为一种兜底策略。
- 正常并发操作策略：
- 商品库存更新：
- 首先使用
SELECT... FOR UPDATE语句锁定要更新的商品库存行。例如：
BEGIN;
SELECT stock FROM products WHERE product_id = 1 FOR UPDATE;
-- 假设获取到的库存为stock变量，在此处进行库存更新逻辑，如stock = stock - 1
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 1;
COMMIT;
- 订单创建：
- 订单创建时，可能涉及到关联表操作，如插入订单主表和订单详情表。可以先获取订单主表的行级锁（如果订单表以订单ID为主键，可通过
SELECT... FOR UPDATE锁定订单ID对应的行，但通常订单创建是插入新行，所以这里主要关注事务隔离性以避免并发插入问题）。对于订单详情表，也类似处理。例如：
BEGIN;
-- 插入订单主表
INSERT INTO orders (order_id, user_id, order_date) VALUES (1, 100, '2024 - 01 - 01') RETURNING order_id;
-- 获取插入的订单ID，假设为order_id变量
-- 插入订单详情表
INSERT INTO order_details (order_id, product_id, quantity) VALUES (order_id, 1, 2);
COMMIT;
- 用户积分计算：
- 用户积分计算可能依赖订单金额等信息。在计算积分前，先锁定用户表中对应的用户行。例如：
BEGIN;
SELECT points FROM users WHERE user_id = 100 FOR UPDATE;
-- 假设获取到的积分为points变量，根据订单金额等逻辑计算新积分，如points = points + 10
UPDATE users SET points = points + 10 WHERE user_id = 100;
COMMIT;
- 高并发瞬间冲击策略：
- 锁升级：在高并发瞬间，如果行级锁竞争过于激烈，可以考虑暂时升级为表级锁。例如，当检测到商品库存更新的行级锁等待队列长度超过一定阈值（如100个等待事务）时，对整个
products表使用LOCK TABLE products IN EXCLUSIVE MODE获取表级排他锁。这样所有对products表的读写操作都将等待，直到持有锁的事务完成。
-- 伪代码示例，实际需要通过监控和程序逻辑触发
-- 假设检测到高并发，获取表级锁
BEGIN;
LOCK TABLE products IN EXCLUSIVE MODE;
-- 进行商品库存更新操作
SELECT stock FROM products WHERE product_id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 1;
COMMIT;
- 锁降级：在高并发冲击过去后，需要将表级锁降级为行级锁，以提高系统并发处理能力。可以通过监控锁的持有时间和等待队列情况，当等待队列长度小于一定阈值（如10个等待事务）且持有表级锁一段时间后（如5秒），释放表级锁，恢复使用行级锁进行操作。
- 数据一致性保证：
- 通过合理使用事务隔离级别（如
REPEATABLE READ或SERIALIZABLE），确保在事务执行过程中，数据的读取和修改是一致的。例如，将事务隔离级别设置为REPEATABLE READ：
BEGIN ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
-- 执行商品库存更新、订单创建、用户积分计算等操作
COMMIT;
- 在每个事务中，严格按照业务逻辑顺序进行操作，避免出现死锁。例如，在订单创建和商品库存更新的事务中，确保所有事务都以相同的顺序访问资源（如先获取商品库存锁，再进行订单创建操作）。
- 性能优化：
- 合理使用索引，例如在
products表的product_id字段、orders表的order_id字段、users表的user_id字段上创建索引，这样在获取锁和执行查询操作时能够提高效率。
- 尽量缩短事务的执行时间，避免长时间持有锁。例如，在获取锁后尽快完成相关的业务逻辑计算和数据更新操作，然后提交事务。
代码示例总结
- 商品库存更新：
BEGIN;
SELECT stock FROM products WHERE product_id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 1;
COMMIT;
- 订单创建：
BEGIN;
INSERT INTO orders (order_id, user_id, order_date) VALUES (1, 100, '2024 - 01 - 01') RETURNING order_id;
-- 获取插入的订单ID，假设为order_id变量
INSERT INTO order_details (order_id, product_id, quantity) VALUES (order_id, 1, 2);
COMMIT;
- 用户积分计算：
BEGIN;
SELECT points FROM users WHERE user_id = 100 FOR UPDATE;
UPDATE users SET points = points + 10 WHERE user_id = 100;
COMMIT;
- 锁升级（伪代码触发）：
BEGIN;
LOCK TABLE products IN EXCLUSIVE MODE;
SELECT stock FROM products WHERE product_id = 1 FOR UPDATE;
UPDATE products SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 1;
COMMIT;
- 设置事务隔离级别：
BEGIN ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
-- 执行相关业务操作
COMMIT;
