针对账户扣款如何处理并发问题

首先针对扣款操作第一步从数据库查询账户余额
select * from user_account where uid =#{uid}
然后进行扣款操作,当余额充足时直接扣除
UPDATE user_account SET money=new_money WHERE uid=uid;
想象一下,当同一个用户只有这一个操作账户表时是没有问题的,但是当多处操作增删改查时就会出现数据乱掉,并
发的问题;
每次这时把账户表锁住,进行悲观锁操作,是可以达到效果,但是影响使用的效果
同一个用户,并发扣款时,有小概率会出现异常,可以对每一个用户进行分布式锁互斥,例如:在redis/zk里抢到一个key才能继续操作,否则禁止操作。

这种悲观锁方案确实可行,但要引入额外的组件(redis/zk),并且会降低吞吐量。
极限情况下,可能出现这样的异常流程:步骤一,业务1和业务2并发查询余额,是100元。

步骤一,业务1和业务2并发查询余额,是100元。

image

画外音:这些并发查询,是在不同的站点实例/服务实例上完成的,进程内互斥锁肯定解决不了。

步骤二,业务1和业务2并发进行逻辑计算,算出各自业务的余额,假设业务1算出的余额是28元,业务2算出的余额是38元。

image

步骤三,业务1对数据库中的余额先进行修改,设置成28元。业务2对数据库中的余额后进行修改,设置成38元。

image

此时异常出现了,原有金额100元,业务1扣除了72元,业务2扣除了62元,最后剩余38元。 画外音:假设业务1先写回余额,业务2再写回余额。

对于小概率的不一致,有没有乐观锁的方案呢?

对并发扣款进行进一步的分析发现:
(1)业务1写回时,旧余额100,这是一个初始状态;新余额28,这是一个结束状态。理论上只有在旧余额为100时,新余额才应该写回成功。

而业务1并发写回时,旧余额确实是100,理应写回成功。

(2)业务2写回时,旧余额100,这是一个初始状态;新余额28,这是一个结束状态。理论上只有在旧余额为100时,新余额才应该写回成功。

可实际上,这个时候数据库中的金额已经变为28了,所以业务2的并发写回,不应该成功。

如何低成本实施乐观锁?
在set写回的时候,加上初始状态的条件compare,只有初始状态不变时,才允许set写回成功,Compare And Set(CAS),是一种常见的降低读写锁冲突,保证数据一致性的方法。

此时业务要怎么改?
使用CAS解决高并发时数据一致性问题,只需要在进行set操作时,compare初始值,如果初始值变换,不允许set成功。

具体到这个case,只需要将:
UPDATE t_yue SET money=new_money WHERE uid=uid;
升级为:
UPDATE t_yue SET money=new_money WHERE uid=uid AND money=$old_money;
即可。

并发操作发生时:
业务1执行:
UPDATE t_yue SET money=28 WHERE uid=$uid AND money=100;

业务2执行:
UPDATE t_yue SET money=38 WHERE uid=$uid AND money=100;
这两个操作同时进行时,只可能有一个执行成功。

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