分布式多线程的Lock示例
场景实例：
现在比较流行的分布式，多线程的项目中，往往会遇到这么一个问题，就是当多个application或者多user并发的访问或者更改数据库同一DB数据时，可能会导致数据的不一致性，那怎么解决呢？？？
解决方案：
1、第一种方式借用数据库事务（transaction）：访问并操作数据项的数据库操作序列，这些操作要不全部执行，要不全部不执行，是一个不可分割的单元。
为什么说数据库事务可以解决这个问题呢？
这就不得不说数据库事务的几个特性了，简称（ACID）
1）、原子性（Atomacity）：事务中的全部操作在数据库中是不可分割的，要不全部执行，要不全部不执行
2）、一致性（consistency）：几个并行执行的事务，其执行结果和按某一顺序执行的结果必须是一致的。
3）、隔离性（isolation）：一个事务的执行不受其他事务的干扰。
4）、永久性（durability）：已提交的事务，保证对数据库中数据的修改是不丢失的，即使数据库出现故障。
事务的ACID特性是由关系数据库（DBMS）来实现的，DBMS采用日志来保证数据库的原子性，一致性和永久性，日志记录了事务对数据库所做的更新，如果某个事务在执行过程中发生错误，就可以根据日志撤销事务对数据库所做的更新，使得数据库回滚到事务开始前的状态。
对于事务的隔离性，DBMS是采用锁机制来实现的。当多个事务同时更新数据中相同的数据时，只允许持有锁的事务能更新该数据，其他事务必须等待，知道前一个事务释放了锁，其他事务才有机会更新该数据。
数据库事务的有点：
把逻辑相关的操作分成一个组；
在数据永久改变前可以预览数据变化；
能够保证数据的读写一致性；
2、第二种方式是自己实现锁机制
核心思想：
1）、DB中添加一张表，包括2个字段（LockId， ExpirationTime）
2）、当多个Request需要更新DB中同一数据时，通过LockId Lock住所需要更新这条数据，直到当前request结束后者过期，才开始下一个Request操作
核心代码：
public class CommonLockHelper
{
private TimeSpan _onceWaitTime;
private bool _isWait = true;
private static readonly TimeSpan _defaultWaitTime = TimeSpan.FromMinutes(10);
private static readonly TimeSpan _defaultLockTimeout = TimeSpan.FromMinutes(30);
public CommonLockHelper()
{
_onceWaitTime = TimeSpan.FromSeconds(5);
}
public CommonLockHelper(TimeSpan onceWaitTime)
{
_onceWaitTime = onceWaitTime;
}
public CommonLockHelper(bool isWait)
{
if (isWait)
{
_onceWaitTime = TimeSpan.FromSeconds(5);
}
else
{
_onceWaitTime = TimeSpan.FromMilliseconds(1);
}
_isWait = isWait;
}
#region for string
public LockObject GetLockObject(IDBRepository dBRepository, string actionId)
{
return GetLockObject(dBRepository, actionId, _defaultWaitTime, _defaultLockTimeout);
}
public LockObject GetLockObject(IDBRepository dBRepository, string actionId, TimeSpan waitTimeOut)
{
return GetLockObject(dBRepository, actionId, waitTimeOut, _defaultLockTimeout);
}
public LockObject GetLockObject(IDBRepository dBRepository, string actionId, TimeSpan waitTimeOut, TimeSpan lockTimeOut)
{
return GetLockObject(dBRepository, Convert2Guid(actionId), waitTimeOut, lockTimeOut);
}
#endregion
#region for guid
public LockObject GetLockObject(IDBRepository dBRepository, Guid actionId)
{
return GetLockObject(dBRepository, actionId, _defaultWaitTime, _defaultLockTimeout);
}
public LockObject GetLockObject(IDBRepository dBRepository, Guid actionId, TimeSpan waitTimeOut)
{
return GetLockObject(dBRepository, actionId, waitTimeOut, _defaultLockTimeout);
}
public LockObject GetLockObject(IDBRepository dBRepository, Guid actionId, TimeSpan waitTimeOut, TimeSpan lockTimeOut)
{
DateTime now = DateTime.UtcNow;
while (DateTime.UtcNow - now < waitTimeOut)
{
if (TryAddLockObjectToDatabase(dBRepository, actionId, lockTimeOut))
{
return new LockObject(() =>
{
Delete(dBRepository, actionId);
});
}
if (!_isWait)
{
return new LockObject();
}
}
throw new TimeoutException($"wait timeout, actionId:{actionId}, startTimeUTC:{now}, waitTimeOut:{waitTimeOut}");
}
#endregion
private Guid Convert2Guid(string myStr)
{
using (var md5 = MD5.Create())
{
byte[] hash = md5.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(myStr));
return new Guid(hash);
}
}
private bool TryAddLockObjectToDatabase(IDBRepository dBRepository, Guid actionId, TimeSpan lockTimeOut)
{
try
{
var expirationTime = DateTime.UtcNow + lockTimeOut;
var lockEntity = FindOne(dBRepository, actionId);
if (lockEntity != null)
{
if (lockEntity.ExpirationTime < DateTime.UtcNow)
{
//the current lock is expired, update expirationTime and reuse it
Update(dBRepository, actionId, expirationTime);
}
else
{
//current lock is not expired, wait and return false
Thread.Sleep(_onceWaitTime);
return false;
}
}
else
{
Add(dBRepository, actionId, expirationTime);
}
}
catch (Exception e)
{
Thread.Sleep(_onceWaitTime);
return false;
}
return true;
}
private DBLock FindOne(IDBRepository dBRepository, Guid actionId)
{
var sql = @"SELECT * FROM [Common_Lock] WHERE [Id] = @Id";
var result = dBRepository.SqlQuery<DBLock>(sql, new SqlParameter("@Id", actionId));
return result.FirstOrDefault();
}
private void Add(IDBRepository dBRepository, Guid actionId, DateTime expirationTime)
{
var sql = @"INSERT INTO [dbo].[Common_Lock]([Id],[ExpirationTime])VALUES(@Id, @ExpirationTime)";
dBRepository.ExecuteSqlCommand(sql, new SqlParameter("@Id", actionId), new SqlParameter("@ExpirationTime", expirationTime));
}
private void Update(IDBRepository dBRepository, Guid actionId, DateTime expirationTime)
{
var sql = @"UPDATE [Common_Lock] set ExpirationTime = @ExpirationTime WHERE [Id] = @Id";
dBRepository.ExecuteSqlCommand(sql, new SqlParameter("@Id", actionId), new SqlParameter("@ExpirationTime", expirationTime));
}
private void Delete(IDBRepository dBRepository, Guid actionId)
{
var sql = @"DELETE FROM [Common_Lock] WHERE [Id] = @Id";
dBRepository.ExecuteSqlCommand(sql, new SqlParameter("@Id", actionId));
}
}
public class LockObject : IDisposable
{
private static readonly AveLogger logger = AveLogger.GetInstance(MethodBase.GetCurrentMethod().DeclaringType);
private Action _disposeAction;
public bool IsLockEnabled { get; private set; }
public LockObject(Action disposeAction)
{
_disposeAction = disposeAction;
IsLockEnabled = true;
}
public LockObject()
{
IsLockEnabled = false;
}
public void Dispose()
{
try
{
_disposeAction?.Invoke();
}
catch (Exception e)
{
}
}
}
浙公网安备 33010602011771号