关于mysql for update 排他锁应用的问题分析

一、问题描述

最近工作中发现了一个系统问题，涉及到关于 mysql for update 排他锁，没有阻塞其他事务的问题。

主要的业务为多个内配箱子入库回传修改箱子、内配单状态，内配单状态为配货完成状态，没有被修改为上架完成状态。

一个内配单可能存在多个商品，一个内配单发货可能会发不同的箱子，每个箱子可能包含不同的内配单的商品。即内配单与箱子的关系是多对多。

二、原因分析

数据库的隔离级别：读已提交

2.1 箱子入库回传流程

select
  c.id as id
from
  table_c c
where
  c.id in (xxx, xxx)
  and not exists (
    select
      1
    from
      table_s s,
      table_b b
    where
      s.chuku_id = c.id
      and s.box_id = b.id
      and b.work_statue != '4'
  ) for
update

2.2 FOR UPDATE 语句的用法

在 MySQL 中，SELECT ... FOR UPDATE 语句是一种锁定读取操作，它锁定语句返回的所有行，以防止其他事务在这些行上执行 UPDATE 或 DELETE 操作直到当前事务提交。

以下是 FOR UPDATE 锁定的一些关键点： 锁定范围：

• FOR UPDATE 会对查询结果中的所有行设置排他锁（X锁）。
• 如果查询中包含了 WHERE 子句，那么只有满足条件的行会被锁定。
• 如果查询中包含了 join 操作，那么涉及的所有表的相关行都会被锁定。 锁定行为：
• 其他事务不能对这些行执行 UPDATE 或 DELETE 操作，直到当前事务提交。
• 其他事务仍然可以读取这些行，因为 SELECT ... FOR UPDATE 不会阻止共享锁（S锁）。 锁定持续时间：
• 锁定会一直持续到事务结束（提交或回滚）。 死锁风险：
• 使用 FOR UPDATE 时，如果两个事务尝试锁定对方已经锁定的行，可能会导致死锁。 使用限制：
• FOR UPDATE 只能在支持行级锁的存储引擎（如 InnoDB）上使用。
• 要使用 FOR UPDATE，必须开启一个事务（使用 BEGIN 或 START TRANSACTION）。

例如：

BEGIN;

SELECT * FROM your_table WHERE condition FOR UPDATE;

UPDATE your_table SET column = value WHERE condition;

COMMIT;

上面的例子中，SELECT ... FOR UPDATE 语句会锁定所有满足 WHERE condition 的行，然后 UPDATE 语句可以安全地对这些行进行修改。

请记住，使用 FOR UPDATE 时要谨慎，因为它可能会影响并发性和性能。只在必要时使用它，并确保事务尽可能短且高效。

2.3 原因总结

如果内配箱子涉及到相同的内配单，且存在箱子包含多个内配单，且先于其他箱子的事务（只包含一个内配单）执行 for update 的SQL语句，那么后边的事务会出现不会被阻塞的问题。

如果多个箱子都包含相同内配单号，且只有一个，那么多个事务同时执行 for update 语句时就会阻塞（正确）。 一句话描述问题，执行 for update SQL语句时，想要达到多个事务阻塞效果，必须两个事务执行select...for update 数据的查询结果一样。

三、解决方案

1、针对箱子入库回传增加分布式锁方案流程

1. 箱子入库回传时，先查询箱子对应的内配单号
2. 然后将内配单按照升序排序，分别设置redis分布式锁
3. 全部加锁成功之后，处理业务
4. 如果任何一个内配单加锁失败，说明被其他箱子加锁了，抛出异常，重试

优点：仅仅改动箱子入库回传这块代码 缺点：需要开发代码，上线测试

2、修改 for update 的SQL，增加独立的加锁语句

修改逻辑：

1. 将箱子对应的内配单ID 进行 for update的查询，且不加其他条件，确保可以其他可以锁定住其他事务的查询

select
  c.id as id
from
  table_c c
where
  c.id in (xxx, xxx) for
update

2. 再查询对应的已完成的箱子信息

select
  c.id as id
from
  table_c c
where
  c.id in (xxx, xxx)
  and not exists (
    select
      1
    from
      table_s s,
      table_b b
    where
      s.chuku_id = c.id
      and s.box_id = b.id
      and b.work_statue != '4'
  )

优点：不用增加分布式锁 缺点：增加了两次数据库查询，一次是利用 for update 语句负责加锁，另一次是查询满足条件的数据，可能会影响处理效率。

参考： https://dogslee.top/2021/08/25/%E8%AE%BE%E7%BD%AEMySQL%E7%9A%84%E9%9A%94%E7%A6%BB%E7%BA%A7%E5%88%AB/ https://www.51cto.com/article/745157.html