背景
接过一个外包的项目，该项目使用JPA作为ORM。
项目中有多个entity带有@version字段
当并发高的时候经常报乐观锁错误OptimisticLocingFailureException
原理知识
JPA的@version是通过在SQL语句上做手脚来实现乐观锁的
UPDATE table_name SET updated_column = new_value, version = new_version WHERE id = entity_id AND version = old_version这个"Compare And Set"操作必须放到数据库层，数据库层能够保证"Compare And Set"的原子性（update语句的原子性）
如果这个"Compare And Set"操作放在应用层，则无法保证原子性，即可能version比较成功了，但等到实际更新的时候，数据库的version已被修改。
这时候就会出现错误修改的情况
需求
解决此类报错，让事务能够正常完成
处理------重试
既然是乐观锁报错，那就是修改冲突了，那就自动重试就好了
案例代码
修改前
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
@Transactional
public void updateProductPrice(Long productId, Double newPrice) {
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->new RuntimeException("Product not found")
product.setPrice(newPrice);
productRepository.save(product);
}
}修改后
增加一个withRetry的方法，对于需要保证修改成功的地方（比如用户在UI页面上的操作），可以调用此方法。
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void updateProductPriceWithRetry(Long productId, Double newPrice) {
boolean updated = false;
//一直重试直到成功
while(!updated) {
try {
updateProductPrice(productId, newPrice);
updated = true;
} catch (OpitimisticLockingFailureException e) {
System.out.println("updateProductPrice lock error, retrying...")
}
}
}
@Transactional
public void updateProductPrice(Long productId, Double newPrice) {
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->new RuntimeException("Product not found")
product.setPrice(newPrice);
productRepository.save(product);
}
} 依赖乐观锁带来的问题------高并发带来高冲突
上面的重试能够解决乐观锁报错，并让业务操作能够正常完成。但是却加重了数据库的负担。
另外乐观锁也有自己的问题：
业务层将事务修改直接提交给数据库，让乐观锁机制保障数据一致性
这时候并发越高，修改的冲突就更多，就有更多的无效提交，数据库压力就越大
高冲突的应对方式------引入悲观锁
解决高冲突的方式，就是在业务层引入悲观锁。
在业务操作之前，先获得锁。
一方面减少提交到数据库的并发事务量，另一方面也能减少业务层的CPU开销（获得锁后才执行业务代码）
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void someComplicateOperationWithLock(Object params) {
//该业务涉及到的几个对象修改，需要获得该对象的锁
//key=类前缀+对象id
List<String> keys = Arrays.asList(....);
//RedisLockUtil为分布式锁，可自行封装（可基于redisson实现）
//获得锁之后才开始执行任务代码，然后在任务执行结束释放锁
RedisLockUtil.runWithLock(keys, retryTime, retryLockTimeout, ()->someComplicateOperation(params)}):
}
@Transactional
public void someComplicateOperation(Object params) {
.....
}
} 遇到的坑
正常在获得锁之后，需要重新加载最新的数据，这样修改的时候才不会冲突。（前一个锁获得者可能修改了数据）
但是，JPA有持久化上下文，有一层缓存。如果在获得锁之前就将对象捞了出来，等获得锁之后重新捞还会得到缓存内的数据，而非数据库最新数据。
这样的话，即使用了悲观锁，事务提交的时候还是会出现冲突。
案例：
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void someComplicateOperationWithLock(Object params) {
//获得锁之前先查询了一次，此次查询数据将缓存在持久化上下文中
String productId = xxxx;
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
//该业务涉及到的几个对象修改，需要获得该对象的锁
//key=类前缀+对象id
List<String> keys = Arrays.asList(....);
//RedisLockUtil为分布式锁，可自行封装
//获得锁之后才开始执行任务代码，然后在任务执行结束释放锁
RedisLockUtil.runWithLock(keys, retryTime, retryLockTimeout, ()->someComplicateOperation(params)}):
}
@Transactional
public void someComplicateOperation(Object params) {
.....
//取到缓存内的旧数据
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
....
}
} 应对方式------refresh
在悲观锁范围内，首次加载entity数据的时候，使用refresh方法，强制从DB捞取最新数据。
@Service
public class ProductService {
@Autowired
private ProductRepository productRepository;
public void someComplicateOperationWithLock(Object params) {
//获得锁之前先查询了一次，此次查询数据将缓存在持久化上下文中
String productId = xxxx;
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
//该业务涉及到的几个对象修改，需要获得该对象的锁
//key=类前缀+对象id
List<String> keys = Arrays.asList(....);
//RedisLockUtil为分布式锁，可自行封装
//获得锁之后才开始执行任务代码，然后在任务执行结束释放锁
RedisLockUtil.runWithLock(keys, retryTime, retryLockTimeout, ()->someComplicateOperation(params)}):
}
@Transactional
public void someComplicateOperation(Object params) {
.....
//取到缓存内的旧数据
Product product = productRepository.findById(productId).orElseThrow(()->throw new RuntimeException("Product not found"));
//使用refresh方法，强制从数据库捞取最新数据，并更新到持久化上下文中
EntityManager entityManager = SpringUtil.getBean(EntityManager.class)
product = entityManager.refresh(product);
....
}
} 总结
此项目采用乐观锁+悲观锁混合方式，用悲观锁限制并发修改，用乐观锁做最基本的一致性保护。
关于一致性保护
对于一些简单的应用，写并发不高，事务+乐观锁就足够了
- entity里面加一个@version字段
- 业务方法加上@Transactional
这样代码最简单。
只有当写并发高的时候，或根据业务推断可能出现高并发写操作的时候，才需考虑引入悲观锁机制。
（代码越复杂越容易出问题，越难维护）