Elasticsearch由浅入深ES并发冲突悲观锁与乐观锁_version乐观锁并发

Posted 2022-08-07 wyt007

ES并发冲突

举个例子,比如是电商场景下,假设说,我们有个程序,工作的流程是这样子的:

1. 读取商品信息(包含了商品库存)
2. 用户下单购买
3. 更新商品信息(主要是将库存减1)

我们比如咱们的程序就是多线程的,所以可能有多个线程并发的去执行上述的3步骤流程

有一个牙膏,库存100件,现在,同时有两个人都过来读取了牙育的数据,然后下单购买了这管牙膏,此时两个线程并发的服务于两个人,同时在进行商品库存数据的修改

总有一个线程是先到的,假设就是线程A ,此时线程A就会先将牙育的库存设置为99件,然后线程B再次将牙育的库存设置为99件,此时结果就已经错了

正确的情况下,我们期望的,应该是说,线程A将库存-1,设置为99件;然后线程B接着这个99件,将库存-1,变为98件,然后设置到ES中。最终ES中应该库存是98件才对啊.

普通的ES操作流程：

1. 先get document数据,商品信息,显示到网页上,同时在内存中缓存该document的数据
2. 当网页发生了购买之后,直接基于内存中的数据,进行计算和操作
3. 将计算后的结果写回ES中

上面说的这个流程和过程,其实就是ES中的并发冲突问题,会导致数据不准确：

1. 有些场景下,其实是无所谓的,不care这个数据不正确的事情,比如说,我们如果就只是简单的将数据写入ES ,无论数据是什么样的,都可以;还有些情况下,即使是算错了,也可以 
2. 当并发操作ES的线程越多,或者并发请求越多;或者是读取一份数据,供用户查阅和操作的时间越长,因为这段时间里很可能数据在ES中已经被修改了,那么我们拿到的就是旧数据,基于 1旧数据去操作,后面结果肯定就错了

悲观锁与乐观锁

优缺点：

• 悲观锁
  优点：方便,直接加锁,对应用程序来说,透明,不需要做额外的操作;
  缺点：并发能力很低,同一时间只能有一条线程操作数据,
• 乐观锁
  优点：并发能力很高,不给数据加锁,大量线程并发操作;
  缺点：麻烦,每次更新的时候,都要先比对版本号,然后可能需要重新加载数据,再次修改,再写;这个过程,可能要重复好几次

悲观锁并发控制机制

悲观锁并发控制方案,就是在各种情况下,都上锁。上锁之后,就只有一个线程可以操作这一条数据了,当然,不同的场景下,上的敏不同,行级锁,表级锁,读锁,写锁。

乐观锁并发控制机制

乐观锁是不加锁的, ,每个线程都可以任意操作

线程B去判断,当前数据的版本号,version=1,与es中的数据的版本号, version=2,是否相同?明显是不同的。版本号不同,说明数据已经被其他人修改过了。此时用户B不会用99去更新。而是重新去es中读取最新的数据版本,99件,再次减 1,变为98件,再执行上述流程,就可以写入

基于_version进行乐观锁并发控制

示例数据：

PUT /test_index/test_type/6

  "test_field": "test test"

  "_index": "test_index",
  "_type": "test_type",
  "_id": "6",
  "_version": 1,
  "result": "created",
  "_shards": 
    "total": 2,
    "successful": 1,
    "failed": 0
  ,
  "created": true

第一次创建一个document的时候，它的_version内部版本号就是1；以后，每次对这个document执行修改或者删除操作，都会对这个_version版本号自动加1；哪怕是删除，也会对这条数据的版本号加1

 

  "found": true,
  "_index": "test_index",
  "_type": "test_type",
  "_id": "6",
  "_version": 4,
  "result": "deleted",
  "_shards": 
    "total": 2,
    "successful": 1,
    "failed": 0
  

我们会发现，在删除一个document之后，可以从一个侧面证明，它不是立即物理删除掉的，因为它的一些版本号等信息还是保留着的。先删除一条document，再重新创建这条document，其实会在delete version基础之上，再把version号加1

ES后台同步：知识点: es的后台,很多的这种类似于replica同步请求,都是多线程异步的,也就是说,多个修改请求之间,是乱序的,没有顺序的,可能后修改的先到,先修改的后到

假设es内部没有乐观锁并发控制机制：

1. 后修改的先到了,此时version=2, field-test3
2. 然后先修改的后到了,此时如果不基于version进行版本控制,直接将field-test2盖过去,此时数据就错了
3. 因为按照顺序来说,应该是数据从field=test1 ,先变为 frield-test2,再变为field-test3

es内部的多线程异步并发修改时,是基于自己的_version版本号进行，在后修改先到时,那么field-test3, version=2，先修改后到时,先修改的field=test2 , version-1 ,此时会比较一下version号,是否相等,如果不相等的话,那么就直接将 field-test2这条数据给扔掉,就不需要了,这样的话,结果就会保持为一个正确的状态, field-test3