乐观锁与悲观锁-Python 实现

Python 乐观锁与悲观锁

参考：https://xie.infoq.cn/article/2085a95ad6b486d3905adc7d6

乐观锁和悲观锁是两种思想，用于解决并发场景下的数据竞争问题

什么是乐观锁 ？

乐观锁在操作数据时采用乐观的态度，认为不会出现多个操作数据的事件。因此乐观锁不糊上锁，只是在进行更新操作的时候
判断该期间是否同时存在修改了数据的情况：若在修改时数据已被修改则放弃操作，否则继续执行操作。

乐观锁的实现

1. CAS 机制。2.版本号机制。这里将采用 python + orm 的实现方式

CSA (Compare and Swap)

CSA 的操作主要包括了 3 个操作数：

• 需要读写的内存位置(V)
• 进行比较的预期值(A)
• 拟写入的新值(B)
  具体的操作逻辑为：若内存位置的值等于预期的 A 值，则将该位置更新为新值 B, 否则不进行任何操作。
  直到重试次数消耗完毕。

  CSA 实现

  乐观锁（Optimistic Lock）,适用于多读

from django.shortcuts import render
from django.http import JsonResponse
from django.views.generic import View
from django.db import transaction
from 应用名.models import GoodsSKU


# 类视图 (并发，乐观锁)
class Order(View):

    @transaction.atomic
    def post(self, request):
        '''订单创建'''
        count = 3  # 订购3件商品

        # 设置事务保存点
        s1 = transaction.savepoint()

        # 乐观锁，最多尝试5次
        for i in range(5):
            # 查询商品的信息(库存)
            try:
                sku = GoodsSKU.objects.get(id=1)
            except:
                # 商品不存在
                transaction.savepoint_rollback(s1)
                return JsonResponse({'res': 1, 'errmsg': '商品不存在'})

            # 判断商品的库存
            if count > sku.stock:
                transaction.savepoint_rollback(s1)
                return JsonResponse({'res': 2, 'errmsg': '商品库存不足'})

            # 更新商品的库存和销量
            orgin_stock = sku.stock  # 原库存 (数据库隔离级别必须是Read Committed；如果是Repeatable Read,那么多次尝试读取的原库存都是一样的,读不到其他线程提交更新后的数据。)
            new_stock = orgin_stock - count  # 更新后的库存
            new_sales = sku.sales + count  # 更新后的销量

            # update 商品表 set stock=new_stock, sales=new_sales where id=1 and stock = orgin_stock
            # 通过where子句中的条件判断库存是否进行了修改。(并发，乐观锁)
            # 返回受影响的行数
            res = GoodsSKU.objects.filter(id=1, stock=orgin_stock).update(stock=new_stock, sales=new_sales)
            if res == 0:  # 如果修改失败
                if i == 4:
                    # 如果尝试5次都失败
                    transaction.savepoint_rollback(s1)
                    return JsonResponse({'res': 3, 'errmsg': '下单失败'})
                continue  # 再次尝试

            # 否则更新成功
            # 跳出尝试循环
            break

        # 提交事务
        transaction.savepoint_commit(s1)

        # 返回应答
        return JsonResponse({'res': 4, 'message': '创建成功'})

什么是悲观锁 ?

悲观锁在操作数据的时候，比较悲观，认为别人会同时修改数据。
因此操作数据时会直接把数据锁住，直到操作完成后才会释放锁；上锁期间其他人不能修改数据

简单实现

例如，有用户 A 和用户 B，在同一家店铺去购买同一个商品，但是商品的可购买数量只有一个

若，用户 A 和用户 B 同时下单，就会报错。
悲观锁的实现，往往依靠数据库提供的锁机制，在数据库中，我们如何用悲观锁去结局这个事情呢？

1. 用户 A 在执行购买商品的时候，先尝试对该商品加上悲观锁。
2. 若加锁失败，说明商品正在被其他事务进行修改，当前查询需要等待或者抛出异常，具体返回的方式需要开发者根据具体情况去定义
3. 加锁成功：对商品进行修改
4. 在此期间如果有其他用户对数据做修改或加锁的操作，都会等待我们解锁后或直接抛出异常
   

实际操作

那么如何加上悲观锁呢，1. 首先关闭 MySQL 数据库的自动提交属性。因为 MySQL 默认使用 autocommit 模式（默认提交）

set autocommit = 0;

悲观锁加锁 sql 语句：

select num form t_goods where id = 2 for update

此时，其他事务都不能获取到此行的数据去进行操作。