15 Django事务和锁应用

1 Django中的事务锁

• 事务（MySQL+innodb）

  多个数据库操作，要成功都成功，要失败都失败。

  from django.db import transaction
  
  with transaction.atomic():
      # 数据库操作A
      # 数据库操作B
  

• 数据库锁（结合事务）

  from django.db import transaction
  
  with transaction.atomic():
      # 锁，select_for_update()数据库中的排他锁
      customer_object = models.Customer.objects.filter(id=1).select_for_update().first()
      # 数据库操作A
      # 数据库操作B
  

  事务什么时候结束，锁什么时候结束。

2 事务

innodb引擎中支持事务，myisam不支持。

CREATE TABLE `users` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
  `name` varchar(32) DEFAULT NULL,
  `amount` int(11) DEFAULT NULL
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

例如：李杰 给 武沛齐 转账 100，那就会涉及2个步骤。

• 李杰账户 减100
• 武沛齐账户 加 100

这两个步骤必须同时完成才算完成，并且如果第一个完成、第二步失败，还是回滚到初始状态。

事务，就是来解决这种情况的。 大白话：要成功都成功；要失败都失败。

事务的具有四大特性（ACID）：

• 原子性（Atomicity）

  原子性是指事务包含的所有操作不可分割，要么全部成功，要么全部失败回滚。
  

• 一致性（Consistency）

  执行的前后数据的完整性保持一致。
  

• 隔离性（Isolation）

  一个事务执行的过程中,不应该受到其他事务的干扰。
  

• 持久性（Durability）

  事务一旦结束,数据就持久到数据库
  

2-1 MySQL客户端

mysql> select * from users;
+----+---------+---------+
| id | name    | amount  |
+----+---------+---------+
|  1 | wupeiqi |    5    |
|  2 |  alex   |    6    |
+----+---------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin;  -- 开启事务 start transaction;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update users set amount=amount-2 where id=1;   -- 执行操作
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> update users set amount=amount+2 where id=2;   -- 执行操作
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> commit;  -- 提交事务  rollback;  -- 回滚
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from users;
+----+---------+---------+
| id | name    | amount  |
+----+---------+---------+
|  1 | wupeiqi |    3    |
|  2 |  ale x  |    8    |
+----+---------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> select * from users;
+----+---------+---------+
| id | name    | amount  |
+----+---------+---------+
|  1 | wupeiqi |    3    |
|  2 |  ale x  |    8    |
+----+---------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> begin; -- 开启事务
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> update users set amount=amount-2 where id=1; -- 执行操作（此时数据库中的值已修改）
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
Rows matched: 1  Changed: 1  Warnings: 0

mysql> rollback; -- 事务回滚（回到原来的状态）
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> select * from users;
+----+---------+---------+
| id | name    | amount  |
+----+---------+---------+
|  1 | wupeiqi |    3    |
|  2 |  ale x  |    8    |
+----+---------+---------+
3 rows in set (0.00 sec)

2-2 Python代码

import pymysql

conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='root123', charset="utf8", db='userdb')
cursor = conn.cursor()

# 开启事务
conn.begin()

try:
    cursor.execute("update users set amount=1 where id=1")
    int('asdf')
    cursor.execute("update tran set amount=2 where id=2")
except Exception as e:
    # 回滚
    print("回滚")
    conn.rollback()
else:
    # 提交
    print("提交")
    conn.commit()

cursor.close()
conn.close()

3 锁

在用MySQL时，不知你是否会疑问：同时有很多做更新、插入、删除动作，MySQL如何保证数据不出错呢？

MySQL中自带了锁的功能，可以帮助我们实现开发过程中遇到的同时处理数据的情况。对于数据库中的锁，从锁的范围来讲有：

• 表级锁，即A操作表时，其他人对整个表都不能操作，等待A操作完之后，才能继续。
• 行级锁，即A操作表时，其他人对指定的行数据不能操作，其他行可以操作，等待A操作完之后，才能继续。

MYISAM支持表锁，不支持行锁；
InnoDB引擎支持行锁和表锁。

即：在MYISAM下如果要加锁，无论怎么加都会是表锁。
   在InnoDB引擎支持下如果是基于索引查询的数据则是行级锁，否则就是表锁。

所以，一般情况下我们会选择使用innodb引擎，并且在 搜索 时也会使用索引（命中索引）。

接下来的操作就基于innodb引擎来操作：

CREATE TABLE `L1` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  `count` int(11) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8;

在innodb引擎中，update、insert、delete的行为内部都会先申请锁（排它锁），申请到之后才执行相关操作，最后再释放锁。

所以，当多个人同时像数据库执行：insert、update、delete等操作时，内部加锁后会排队逐一执行。

而select则默认不会申请锁。

select * from xxx;

如果，你想要让select去申请锁，则需要配合 事务 + 特殊语法来实现。

for update，排它锁，加锁之后，其他不可以读写。

begin; 
	select * from L1 where name="武沛齐" for update;    -- name列不是索引（表锁）
commit;

begin; -- 或者 start transaction;
	select * from L1 where id=1 for update;			  -- id列是索引（行锁）
commit;

基于Python代码示例：

import pymysql
import threading


def task():
    conn = pymysql.connect(host='127.0.0.1', port=3306, user='root', passwd='root123', charset="utf8", db='userdb')
    cursor = conn.cursor(pymysql.cursors.DictCursor)
    # cursor = conn.cursor()
	
    # 开启事务
    conn.begin()

    cursor.execute("select id,age from tran where id=2 for update")
    # fetchall      ( {"id":1,"age":10},{"id":2,"age":10}, )   ((1,10),(2,10))
    # {"id":1,"age":10}   (1,10)
    result = cursor.fetchone()
    current_age = result['age']
    
    if current_age > 0:
        cursor.execute("update tran set age=age-1 where id=2")
    else:
        print("已售罄")

    conn.commit()

    cursor.close()
    conn.close()


def run():
    for i in range(5):
        t = threading.Thread(target=task)
        t.start()


if __name__ == '__main__':
    run()