spring(基礎18) Sprin事務和synchronized鎖的一些問題

1 問題描述

最近有小夥伴在做商品抽獎活動時，在對獎品庫存進行扣減，有線程安全的問題，遂加鎖synchronized進行同步，

但發現加鎖後并沒有控制住庫存線程安全的問題，導緻庫存仍被超發。

先簡單介紹下，各層的技術架構：

中間層架構：Spring 4.1.0

持久層：MyBatis 3.2.6

MVC架構：Spring MVC 4.1.0

存在問題的代碼：

@Override
public void saveMemberTicket(ApplyTicketReq applyTicketReq) throws ServiceException {
    synchronized (this.class) {
        // 檢查庫存是否有剩餘
        preCheck(applyTicketReq);
  
        // 扣減庫存
        modifyTicketAmount(applyTicketReq);
    }
}
           

庫存扣減超發問題具體描述：

當庫存剩餘為1時，線程1拿到鎖進入同步代碼塊，扣減庫存，線程2等待鎖；

當線程1執行完同步代碼塊時，線程2拿到鎖，執行同步代碼塊，檢查到的庫存剩餘仍為1；【此時，庫存應該為0，産生庫存扣減超發問題】

2 排查問題

排查問題開始之前，簡單說下自己排查問題的幾個原則（僅供參考）：

問題重制：一定要先重制問題，任何重制不了的問題，都不是問題。同理，任何存在的問題，都必然能再次重制。

由近及遠：先确認自己的代碼無問題，然後再去确認外部代碼無問題（如：架構代碼，第三方代碼等）。

由外到内：程式就是一個IPO，有輸入Input（如：參數、環境等）也有輸出Out（如：結果、異常等），輸出Out是問題的表象，先确定外部因素Input無問題，再确認程式代碼邏輯無問題。

由淺入深：其實就是由易到難、自上向下，先從上層應用排查問題，如：上層API、應用層、HTTP傳輸等，然後再确認底層應用排查問題，如：底層API、網絡層、系統層、位元組碼、JVM等；

确定synchronized關鍵字是否起作用；

【建議：盡量慎用synchronized關鍵字，非常影響程式性能】根據多線程并發測試，

可以确認多線程之間是同步執行synchronized代碼塊，确認synchronized同步執行沒問題。

确定Spring事務是否送出成功；檢視Spring 事務配置：

<!-- Transaction Support -->
<tx:advice id="useTxAdvice" transaction-manager="txManager">
  <tx:attributes>
      <tx:method name="*remove*" propagation="REQUIRED" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" no-rollback-for="com.xxx.exception.ServiceException"/>
      <tx:method name="*save*" propagation="REQUIRED" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" no-rollback-for="com.xxx.exception.ServiceException"/>
      <tx:method name="*modify*" propagation="REQUIRED" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" no-rollback-for="com.xxx.exception.ServiceException"/>
      <tx:method name="*update*" propagation="REQUIRED" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" no-rollback-for="com.xxx.exception.ServiceException"/>
      <tx:method name="create*" propagation="REQUIRED" read-only="false" rollback-for="java.lang.Exception" no-rollback-for="com.xxx.exception.ServiceException"/>
  
      <tx:method name="find*" propagation="SUPPORTS"/>
      <tx:method name="get*" propagation="SUPPORTS"/>
      <tx:method name="query*" propagation="SUPPORTS"/>
      <tx:method name="page*" propagation="SUPPORTS"/>
      <tx:method name="count*" propagation="SUPPORTS"/>
  </tx:attributes>
</tx:advice>
  
<!--把事務控制在Service層-->
<aop:config>
  <aop:pointcut id="pc" expression="execution(public * com.xxx..service.*.*(..))" />
  <aop:advisor pointcut-ref="pc" advice-ref="useTxAdvice" />
</aop:config>
           

由于Spring事務是通過AOP實作的，是以在saveMemberTicket方法執行之前會有開啟事務，之後會有送出事務邏輯。而synchronized代碼塊執行是在事務之内執行的，可以推斷在synchronized代碼塊執行完時，事務還未送出，其他線程進入synchronized代碼塊後，讀取的庫存資料不是最新的。

3 解決問題

将synchronized關鍵字加入到Controller層，使synchronized鎖的範圍大于事務控制的範圍。

@RequestMapping(value = "applyTicket")
@ResponseBody
public void applyTicket(@FromJson ApplyTicketReq applyTicketReq) throws Exception {
    synchronized (String.valueOf(applyTicketReq.getMemberRoomId()).intern()) {
        synchronized (String.valueOf(applyTicketReq.getTicketId()).intern()) {
            service.saveMemberTicket(applyTicketReq);
        }
    }
    responseMessage(ModelResult.CODE_200,ModelResult.SUCCESS);
}
           

4 總結問題

根據以上的排查過程，已經很清楚的确認了事務與鎖之間存在的問題。由于事務範圍大于鎖代碼塊範圍，在鎖代碼塊執行完成後，此時事務還未送出，導緻此時進入鎖代碼塊的其他線程，讀到的仍是原有的庫存資料。

關于程式加鎖自己的一點見解：

建議程式中盡量不要加鎖；

盡量在業務和代碼層，解決線程安全的問題，實作無鎖的線程安全；

如果以上兩點都做不到，一定要加鎖，盡量使用java.util.concurrent包下的鎖（因為是非阻塞鎖，基于CAS算法實作，具體可以檢視AQS類的實作）；

如果以上三點仍然都做不到，一定要加阻塞鎖：synchronized鎖，兩個原則：

（1）盡量減小鎖粒度；

（2）盡量減小鎖的代碼範圍；