锁是实现原子性的一种方案,但是原子性的实现不一定需要通过锁机制保证

前言:在实际开发过程中,我们可能会通过事务来保证原子性,但是很多人存在误解,他们会以为@Transactional 注解原子性就是代表java中的CAS或者锁那种也能保证并发情况下的原子性。其实不是这样的,MySQL的原子性是通过redolog实现的,并不是锁机制实现的。
因此对于@Transactional注解中,同时去执行两个操作,数据库更新操作和redis更新操作,是存在并发安全问题的!我们来分析一下

场景描述

假设我们有两个事务,A 事务和 B 事务,它们需要同时更新数据库和缓存:

事务 A:
  • 更新数据库中的某一行记录。
  • 更新 Redis 缓存中的对应记录。
事务 B:
  • 更新数据库中的同一行记录。
  • 更新 Redis 缓存中的对应记录。
  • 在理想情况下,这两个事务应该顺序执行,从而确保数据的一致性。问题可能出现在以下几个步骤:

理想的执行顺序(没有并发)

事务 A:

锁定行并更新数据库。
更新 Redis 缓存。
提交事务,释放锁。

事务 B:
  • 尝试锁定同一行,由于行已被锁定,等待。
  • 事务 A 提交并释放锁。
  • 事务 B 锁定行并更新数据库。
  • 更新 Redis 缓存。
  • 提交事务,释放锁。

这种情况下,Redis 和数据库中的数据保持一致性。

并发问题

然而,如果两个事务并发执行,可能会出现如下问题:

事务 A:
  • 锁定行并更新数据库。
  • 在事务 A 更新 Redis 缓存之前,事务 B 开始执行。
事务 B:
  • 尝试锁定同一行,由于行已被锁定,等待。
  • 事务 A 提交并释放锁。
  • 事务 B 锁定行并更新数据库。
  • 更新 Redis 缓存。
  • 提交事务,释放锁。
事务 A:
  • 更新 Redis 缓存。
  • 在这个过程中,可能发生以下问题:
  1. 步骤 1:事务 A 更新数据库,但还没更新缓存。
  2. 步骤 2:事务 B 更新数据库并更新缓存。
  3. 步骤 3:事务 A 更新缓存。

最终结果可能是:数据库中保存的是事务 B 的更新结果,而缓存中保存的是事务 A 的更新结果,导致数据库和缓存数据不一致。

解决方法

为了避免这种数据不一致问题,可以考虑以下方法:

  1. 使用分布式锁:在更新数据库和缓存时,使用分布式锁(例如 Redis 锁)来保证事务的独占访问,确保一个事务完成所有操作(数据库更新和缓存更新)后,另一个事务才能开始。(伪代码如下)
// Pseudo code for acquiring a distributed lock
String lockKey = "lock:my_resource";
boolean lockAcquired = acquireDistributedLock(lockKey);if (lockAcquired) {try {// Update databaseupdateDatabase();// Update cacheupdateCache();} finally {// Release the lockreleaseDistributedLock(lockKey);}
}

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