如何处理高并发情况下的DB插入
插入数据库，在大家开发过程中是很经常的事情，假设我们有这么一个需求：
1、 我们需要接收一个外部的订单，而这个订单号是不允许重复的
2、 数据库对外部订单号没有做唯一性约束
3、 外部经常插入相同的订单，对于已经存在的订单则拒绝处理
对于这个需求，很简单我们会用下面的代码进行处理（思路：先查找数据库，如果数据库存在则直接退出，否则插入）
package com.yhj.test;
import com.yhj.dao.OrderDao;
import com.yhj.pojo.Order;
/**
* @Description:并发测试用例
* @Author YHJ create at 2011-7-7 上午08:41:44
* @FileName com.yhj.test.TestCase.java
*/
public class TestCase {
/**
* data access object class for deal order
*/
private OrderDao orderDao;
/**
* @Description:插入测试
* @param object 要插入的object实例
* @author YHJ create at 2011-7-7 上午08:43:15
* @throws Exception
*/
public void doTestForInsert(Order order) throws Exception {
Order orderInDB = orderDao.findByName(order.getOrderNo());
if(null != orderInDB)
throw new Exception("the order has been exist!");
orderDao.save(order);
}
}
这样很显然，在单线程下是没问题的，但是多线程情况下就会出现一个问题，线程1先去访问DB，查找没有，开始插入，这时候线程2又来查找DB，而此时线程1插入的事务还没有提交，线程2没有查到该数据，也进行插入，于是，问题出现了，插入了2条一样订单。
对于这种情况，好像如果不用数据库做唯一性约束又不借助外部其他的一些工具，是没有办法实现的。那怎么做呢？
引入缓存，我们看下面的代码
package com.yhj.test;
import com.yhj.dao.OrderDao;
import com.yhj.pojo.Order;
import com.yhj.util.MemcacheUtil;
import com.yhj.util.MemcacheUtil.UNIT;
/**
* @Description:并发测试用例
* @Author YHJ create at 2011-7-7 上午08:41:44
* @FileName com.yhj.test.TestCase.java
*/
public class TestCase {
/**
* data access object class for deal order
*/
private OrderDao orderDao;
/**
* @Description:插入测试
* @param object 要插入的object实例
* @author YHJ create at 2011-7-7 上午08:43:15
* @throws Exception
*/
public void doTestForInsert(Order order){
String key=null;
try{
Order orderInDB = orderDao.findByName(order.getOrderNo());
//查DB，如果数据库已经有则抛出异常
if(null != orderInDB)
throw new Exception("the order has been exist!");
key=order.getOrderNo();
//插缓存，原子性操作，插入失败 表明已经存在
if(!MemcacheUtil.add(key, order, MemcacheUtil.getExpiry(UNIT.MINUTE, 1)))
throw new Exception("the order has been exist!");
//插DB
orderDao.save(order);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
MemcacheUtil.del(key);
}
}
}
运行步骤如下：
1、 查找数据库，如果数据库已经存在则抛出异常
2、 插入缓存，如果插入失败则表明缓存中已经存在，抛出异常
3、 如果上述2步都没有抛出异常，则执行插入数据库的操作
4、 删除缓存
在并发的情况下，线程1先查找数据库，发现没有，继续执行，写缓存，这时候线程2开始查找数据库，发现没有，则写缓存，结果缓存中已经存在，写缓存失败，抛出异常，返回已存在。线程1执行插入数据库成功，删除缓存。以后再来的线程发现数据库已经存在了，则不在向下执行，直接返回.。
机器异常情况下，不能执行finally语句，但是放在memcache中的数据会在1分钟后超时。
貌似没有问题。使用LodeRunner测试100个并发的操作，发现仍然有重复的订单插入，这个是为什么呢？我们再来看这段代码！
public void doTestForInsert(Order order){
String key=null;
try{
Order orderInDB = orderDao.findByName(order.getOrderNo());
//查DB，如果数据库已经有则抛出异常
if(null != orderInDB)
throw new Exception("the order has been exist!");
key=order.getOrderNo();
//插缓存，原子性操作，插入失败 表明已经存在
if(!MemcacheUtil.add(key, order, MemcacheUtil.getExpiry(UNIT.MINUTE, 1)))
throw new Exception("the order has been exist!");
//插DB
orderDao.save(order);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
MemcacheUtil.del(key);
}
}
我们所预料的是2个线程同时操作，假设有更多的并发线程呢？
时刻1：
线程1到达，查数据库，发现没有
时刻2
线程1写缓存
线程2到达，查数据库发现没有
时刻3
线程1缓存写入成功，开始写数据库
线程2开始写缓存
线程3到达，查数据库，发现没有
时刻4
线程1继续插入数据库
线程2写缓存失败，抛出异常，执行finally
线程3开始写缓存
时刻5
线程1插入数据库成功，开始构建返回结果
线程2执行finally，删除缓存，开始构建返回结果
线程3发现缓存不存在（被线程2删除），写缓存
时刻6
线程1成功返回
线程2成功返回
线程3写缓存成功，开始写数据库
时刻7
线程3写数据库成功，返回
因此上述代码仍然有插入多条重复记录的可能，我们在并发20的测试中发现成功插入了5笔订单，其中4笔是不应该插入的！
那我们应该怎么解决呢？其实只要解决一个问题，只有插入DB时候的异常是可以删除的，其他地方不应该删除，那能不能将代码改成下面的呢？
public void doTestForInsert(Order order){
String key=null;
try{
Order orderInDB = orderDao.findByName(order.getOrderNo());
//查DB，如果数据库已经有则抛出异常
if(null != orderInDB)
throw new Exception("the order has been exist!");
key=order.getOrderNo();
//插缓存，原子性操作，插入失败 表明已经存在
if(!MemcacheUtil.add(key, order, MemcacheUtil.getExpiry(UNIT.MINUTE, 1)))
throw new Exception("the order has been exist!");
//插DB
orderDao.save(order);
MemcacheUtil.del(key);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}//finally{
// MemcacheUtil.del(key);
// }
}
这样显然不行，为什么呢？
这样是保证了只有插入DB成功了才会删除缓存，但是当插入DB的时候发生了一个异常，删除缓存就不会再执行，虽然我们有一分钟超时，但意味着我们一分钟内该笔订单是不能再被处理的，而实际上这边订单并没有处理成功，所以这样是不满足需求的！
继续改进
代码如下：加一个标志位
public void doTestForInsert(Order order){
String key=null;
boolean needDel=false;
try{
Order orderInDB = orderDao.findByName(order.getOrderNo());
//查DB，如果数据库已经有则抛出异常
if(null != orderInDB)
throw new Exception("the order has been exist!");
key=order.getOrderNo();
//插缓存，原子性操作，插入失败 表明已经存在
if(!MemcacheUtil.add(key, order, MemcacheUtil.getExpiry(UNIT.MINUTE, 1)))
throw new Exception("the order has been exist!");
needDel=true;
//插DB
orderDao.save(order);
}catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(needDel)
MemcacheUtil.del(key);
}
}
这样是不是完美解决了呢？
在其他异常执行的时候是不会删除缓存的，我们套在之前的代码上，线程2判断缓存中存在抛出异常执行finally的时候是不会删除缓存的，因此线程3没有机会执行写缓存的操作，从而保证了线程1是唯一能够插入DB的。
还有没有其他漏洞呢？期待大家发现……
