EF+MySQL樂觀鎖控制電商並發下單扣減庫存，在高並發下的問題

下訂單減庫存的方式

現在，連農村的大姐都會用手機上淘寶購物了，相信電商對大家已經非常熟悉了，如果熟悉電商開發的同學，就知道在買家下單購買商品的時候，是需要扣減庫存的，當然有2種扣減庫存的方式，

一種是預扣庫存，相當於鎖定庫存，

一種是直接扣減庫存。

我們采用的是預扣庫存的方式，預扣庫存的時候，在SalesInfo表中，將最大可售數量MaxSalesNum減去購買數量，用一條SQL語句來表示這個業務，就是下面這個樣子的：

update salesinfo set MaxSalesNum=MaxSalesNum-@BuyNum where Id=@ID

 這是SqlServer的SQL語句格式，其它數據庫大同小異。

下面討論如何在高並發下實現這個扣減庫存的問題。

初試：EF手工版樂觀鎖

我們用的EF(Entity Framework)+MySQL，很不幸，在 EF 中沒法直接實現這個效果，它的DbContext數據上下文決定了要完成這種情況下的修改，得先查詢到指定的數據到EF緩存，然后修改數據，最后保存數據， 更新可售庫存的程序看起來是下面這個樣子的（第一版的代碼）：

protected override int ChangeStock(SalesInfo salesInfo, OrderDetail detail)
{
    using (var productdbContext = new UnitContextProducts())
    {
        using (var c = productdbContext.BeginTransaction(System.Data.IsolationLevel.ReadCommitted))
        {
            int retry = 10;//如果出現更新的並發沖突，嘗試一定次數
            do
            {
                        //查詢最新的商品可售數量，由於EF 沒法使用更新鎖 forupdate,所以需要取時間戳用樂觀鎖
                        var currSalesInfo = (from p in productdbContext.Repository<dalProductModel.SalesInfo>().Entities
                                             where p.Id == salesInfo.Id
                                             select new
                                     {
                                                 p.ModifiedTime,
                                                 p.SkuId,
                                                 p.MaxSalesNum,
                                                 p.Id
                                     }).FirstOrDefault();
                if (currSalesInfo != null)
                {
                   //重新計算扣減后的庫存，但是由於整個訂單的處理不在當前事務內，還是有可能出現超買
                   int currStock = currSalesInfo.MaxSalesNum - detail.Quantity;
                   //加上時間戳進行更新判斷，樂觀鎖，處理扣減庫存的並發問題
                   productdbContext.Repository<dalProductModel.SalesInfo>().Update(p =>
                                p.Id == currSalesInfo.Id &&
                                p.MaxSalesNum == currSalesInfo.MaxSalesNum &&
                                p.ModifiedTime == currSalesInfo.ModifiedTime,
                   p => new dalProductModel.SalesInfo
                   {
                               MaxSalesNum = currStock,
                               ModifiedTime = DateTime.Now,
                   });
                   c.Commit();
                   int count = productdbContext.Commit();
                    if (count > 0)
                    {
                                salesInfo.MaxSalesNum = currStock;
                                return count;
                    }
                    System.Threading.Thread.Sleep(1000);
                }
            }
            while (--retry > 0);
                    
        }
        return 0;
    }
}

 上面的程序中，detail.Quantity 表示本次要購買的某個商品數量，currSalesInfo 是當前根據商品ID查詢出來的數據，

int currStock = currSalesInfo.MaxSalesNum - detail.Quantity;

這個語句表示計算得到的預扣庫存后的新庫存，Update 方法是我們對EF進行的一個封裝，第一個參數是要更新的條件，第二個參數是要更新的數據。

這里采用商品表的 ModifiedTime 字段來表示自上一次查詢以后，看本次修改的時候有沒有另外一個人先修改了，所以這里用 ModifiedTime 作修改的附加條件，相當於是一個“樂觀鎖”。

 

但是，經過簡單壓力測試，上面這個程序會出現“超買”，沒有控制到並發修改庫存的問題，於是嘗試用“EF樂觀鎖”來解決這個扣減庫存的問題，

進階：EF樂觀鎖

參考了2篇文章《EF在MySQL中對記錄的樂觀並發控制(原創)》，《MySQL 實現 EF Code First TimeStamp/RowVersion 並發控制》，由於我們也是EF CodeFirst，所以着重參考了第二篇文章的做法，並且將ModifiedTime 字段改造成Timespan 類型，並添加觸發器以便每次修改數據的時候自動更新該字段值，與支持EF的樂觀鎖，具體做法過程請參考第二篇文章內容。

下面是改寫的代碼（改寫第二版）：

//using (var trans = productdbContext.BeginTransaction(System.Data.IsolationLevel.ReadCommitted))
            //{
                //如果出現更新的並發沖突，嘗試一定次數
                bool retry = false;
                int retrycount = 0;
                do
                {
                    var currSalesInfo = (from p in productdbContext.DbContext.Set<dalProductModel.SalesInfo>()
                                         where p.Id == salesInfo.Id
                                         select p).FirstOrDefault();
                    if (currSalesInfo == null)
                        throw new Exception("沒有找到指定的SalesInfo 記錄: " + salesInfo.Id);
                    if(currSalesInfo.MaxSalesNum<=0) //必須判斷,否則可能出現超賣
                        return 0;
                    //重新計算扣減后的庫存，但是由於整個訂單的處理不在當前事務內，還是有可能出現超買
                    int currStock = currSalesInfo.MaxSalesNum - detail.Quantity;
                    currSalesInfo.MaxSalesNum = currStock;

                    try
                    {
                        int count = productdbContext.DbContext.SaveChanges();
                        if (count > 0)
                        {
                            //trans.Commit();
                            //salesInfo.MaxSalesNum = currStock; //網友 Ivan 提示要注釋這個                             retry = false;
                            return count;
                        }
                    }
                    catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
                    {
                        retry = true;
                        ex.Entries.Single().Reload(); 
                    }
                    retrycount++;
                    if (retrycount > 100)
                        break;
                }
                while (retry);
           // }//end using

注：為了避免我們對EF封裝可能代碼的問題，這里完全使用了EF最原始的方式來編寫代碼。

滿懷希望的開始了測試，在每秒5次並發的時候，就出現了多扣減庫存的問題。

結果不令人滿意，還是會出現多扣減庫存的問題。

進而反復改進事務的隔離級別，結果發現沒有改善。
將代碼仔細對比了原來博客文章，還有MSDN關於檢測EF並發的文章，確認代碼是正確的！

無奈：EF的ESQL

最后，又去國外技術論壇找了很久，無果，沒有看到有這方面的說明，例子大部分都是SqlServer的，莫非這個並發功能對MySQL支持不好？

無賴之下，只有手寫SQL上了，於是用ESQL，改寫成下面的代碼（第三版）：

 

 protected override int ChangeStock(SalesInfo salesInfo, OrderDetail detail)
        {
            var productdbContext = new UnitContextProducts();
            string sql = string.Format("update salesinfo set MaxSalesNum=MaxSalesNum-{0} where Id={1}", detail.Quantity, salesInfo.Id);
            int count1 = productdbContext.DbContext.Database.ExecuteSqlCommand(sql);
            return count1;
}

OK，成功解決問題，原來問題解決起來如此簡單，就是一條SQL語句：

update salesinfo set MaxSalesNum=MaxSalesNum-{0} where Id={1}

但是EF沒有這種更新的時候，字段自增自減的功能。

問題雖然解決了，發現前面幾個版本的代碼好臃腫，但這樣寫，可能會引起新的問題，SQL語句的移植性降低了，不同數據庫對表名字段名的格式要求可能會不同，比如Linux上的MySQL嚴格區分表名大小寫，而Windows上的MySQL沒有這個要求。

品嘗 “SOD框架”的小菜

如果是SOD 框架，這個問題其實很好解決，用OQL的字段自更新語句即可：

SalesinfoEntity salesinfo=new SalesinfoEntity()
{
  ID=99,
  MaxSalesNum=1 //要預扣的庫存數
};
var q=OQL.From(salesinfo)
  .UpdateSelf('-',salesinfo.MaxSalesNum)
  .Where(salesinfo.ID)
.END;
EntityQuery<SalesinfoEntity>.Instance.ExecuteOql(q);//假設只有一個連接字符串配置

SOD框架式PDF.NET框架的數據開發框架，它簡化了各種數據操作，其中的OQL是框架的ORM查詢語言，這個字段自更新功能的更多信息，可以查看這篇文章《ORM查詢語言（OQL）簡介--實例篇》  2.1.2，UpdateSelf 字段自更新

如果你覺得EF在某些方面束縛了你的拳腳，可以選擇SOD框架試試看，相信你選擇它沒錯，尤其在金融和電商領域，目前框架已經有很多成功案例，請點擊鏈接。

SOD框架已經全面開源，參見《[置頂]一年之計在於春，2015開篇：PDF.NET SOD Ver 5.1完全開源》。

 

補充:

在網友 上海-Ival的幫助下,他告訴我主要是 默認情況下MySQL DateTime 數據精度不夠，需要使用精度更高的 timestamp 類型，並指定數據更新的時候地默認值，采用下面類似的SQL語句修改當前列的類型：

ALTER TABLE `test2`.`salesinfo` 
CHANGE COLUMN `ModifiedTime` `ModifiedTime` 
timestamp(6) NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP(6) ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP(6) ;

注意要指定精度為6。
實體類屬性 ModifiedTime不用修改，仍然使用DateTime 類型。

但是需要指定屬性為並發標記，代碼如下：

 public class ProductdbContext : DbContext
    {
        public DbSet<SalesInfo> SalesInfoes{get;set;}

        protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
        {
            base.OnModelCreating(modelBuilder);

            modelBuilder.Entity<SalesInfo>()
                .Property(p => p.ModifiedTime)
                .IsConcurrencyToken();
        }
    }

經過這樣改進后，EF+MySQL終於可以處理並發更新了，非常感謝網友 上海-Ival 的幫助！

PS：雖然解決了本文的問題，但是EF這種並發處理方案，在代碼編寫上還是略顯麻煩，是否使用ESQL或者其它ORM框架，看你的偏好了。