EF Core 乐观、悲观并发控制
目录
并发控制的概念
悲观并发控制
实现
问题
乐观并发控制
实现
RowVersion
实体类及配置
概念
总结
并发控制的概念
- 并发控制：避免多个用户同时操作资源造成的并发冲突问题。举例：统计点击量。
- 最好的解决方案：非数据库解决方案。
- 数据库层面的两种策略：悲观、乐观。
悲观并发控制
悲观并发控制一般采用行锁、表锁等排他锁对资源进行锁定，确保同时只有一个使用者操作被锁定的资源。
EF Core没有封装悲观并发控制的使用，需要开发人员编写原生SQL语句来使用悲观并发控制。不同数据库的语法不一样。
实现
SQL Server：select * from T_Houses with(updlock) where id=1
如果有其他的查询操作也使用行级锁来查询Id=1的这条数据的话，那些查询就会被挂起，一直到针对这条数据的更新操作完成从而释放这个行锁，代码才会继续执行。
锁是和事务相关的，因此通过BeginTransactionAsync()创建一个事务，并且在所有操作完成后调用CommitAsync()提交事务。
public class Program
{
class House
{
public long Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
public string? Owner { get; set; }
}
static async Task Main(string[] args)
{
//方法1
//var tom = ChooseHouseAsync("Tom");
//var lucy = ChooseHouseAsync("Lucy");
//await Task.WhenAll(tom, lucy);
//方法2
ChooseHouseAsync("Tom");
await ChooseHouseAsync("Lucy");
}
public static async Task ChooseHouseAsync(string name)
{
using (MyDbContext ctx = new MyDbContext())
using (var tx = await ctx.Database.BeginTransactionAsync())
{
Console.WriteLine($"{name}：准备开启查询锁{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
var h = await ctx.Houses.FromSqlInterpolated($"select * from T_Houses with (updlock) where id=1").FirstOrDefaultAsync();
Console.WriteLine($"{name}：查询锁开启成功{DateTime.Now}.ToString(\"yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff\")");
if (!string.IsNullOrEmpty(h.Owner))
{
if (h.Owner == name)
{
Console.WriteLine($"{name}：房子已经被你抢到了");
}
else
{
Console.WriteLine($"{name}：房子已经被{h.Owner}占了");
}
return;
}
await Task.Delay(5000);
h.Owner = name;
Console.WriteLine($"{name}：恭喜你抢到了");
await ctx.SaveChangesAsync();//执行完释放锁
Console.WriteLine($"{name}：释放锁{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
await tx.CommitAsync();
}
}
}问题
- 悲观并发控制的使用比较简单；
- 锁是独占、排他的，如果系统并发量很大的话，会严重影响性能，如果使用不当的话，甚至会导致死锁。
- 不同数据库的语法不一样。
乐观并发控制
Update T_Houses set Owner=新值 where Id=1 and Owner=旧值
当Update的时候，如果数据库中的Owner值已经被其他操作者更新为其他值了，那么where语句的值就会为false，因此这个Update语句影响的行数就是0，EF Core就知道“发生并发冲突”了，因此SaveChanges()方法就会抛出DbUpdateConcurrencyException异常。
把被并发修改的属性使用IsConcurrencyToken()设置为并发令牌。
builder.Property(h => h.Owner).IsConcurrencyToken();实现
public static async Task ChooseHouseAsync(string name)
{
Console.WriteLine($"{name}开始执行");
using (MyDbContext ctx = new MyDbContext())
{
Console.WriteLine($"{name}：准备查询{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
var h = await ctx.Houses.FromSqlInterpolated($"select * from T_Houses where id=1 and (Owner is null or Owner='')").FirstOrDefaultAsync();
Console.WriteLine($"{name}：查询完成{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}");
if (!string.IsNullOrEmpty(h.Owner))
{
if (h.Owner == name)
{
Console.WriteLine($"{name}：房子已经被你抢到了");
}
else
{
Console.WriteLine($"{name}：房子已经被{h.Owner}占了");
}
return;
}
await Task.Delay(5000);
h.Owner = name;
try
{
await ctx.SaveChangesAsync();
}
catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
{
var entry=ex.Entries.First();
var dbValues=await entry.GetDatabaseValuesAsync();
string newOwner=dbValues.GetValue<string>(nameof(House.Owner));
Console.WriteLine($"{name}：并发访问冲突，被{newOwner}抢走了");
}
}
}RowVersion
- SQLServer数据库可以用一个byte[]类型的属性做并发令牌属性，然后使用IsRowVersion()把这个属性设置为RowVersion类型，这样这个属性对应的数据库列就会被设置为ROWVERSION类型。对于ROWVERSION类型的列，在每次插入或更新行时，数据库会自动为这一行的ROWVERSION类型的列其生成新值。
- 在SQLServer中，timestamp和rowversion是同一种类型的不同别名而已。
实体类及配置
class House
{
public long Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
public string? Owner { get; set; }
public byte[] RowVersion { get; set; }
}
builder.Property(o=>o.RowVersion).IsRowVersion();概念
- 在MySQL等数据库中虽然也有类似的timestamp类型，但是由于timestamp类型的精度不够，并不适合在高并发的系统。
- 非SQLServer中，可以将并发令牌列的值更新为Guid的值。
- 修改其他属性值的同时，使用h1.RowVersion = Guid.NewGuid()手动更新并发令牌属性的值。
总结
- 乐观并发控制能够避免悲观锁带来的性能、死锁等问题，因此推荐使用乐观并发控制而不是悲观锁。
- 如果有一个确定的字段要被进行并发控制，那么使用IsConcurrencyToken()把这个字段设置为并发令牌即可；
- 如果无法确定一个唯一的并发令牌列，那么就可以引入一个额外的属性设置为并发令牌，并且在每次更新数据的时候，手动更新这一列的值。如果用的是SQLServer数据库，那么也可以采用RowVersion列，这样就不用开发者手动来在每次更新数据的时候，手动更新并发令牌的值了。