上一篇答星球水友提問(wèn)，《并發(fā)扣款，如何保證數(shù)據(jù)的一致性?》中提到：用CAS樂(lè)觀鎖，可以在盡量不影響吞吐量的情況下，保證數(shù)據(jù)的一致性。

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大家有非常多的留言，大概有這么幾類(lèi)：

• 是否存在ABA問(wèn)題?
• 為什么不能用：

UPDATE t_yue SET moneymoney=money-$diff AND money>=$diff; 

• 能否借助redis事務(wù)來(lái)扣減余額;

畫(huà)外音：請(qǐng)務(wù)必閱讀前序文章：《并發(fā)扣款，如何保證數(shù)據(jù)的一致性?》。

問(wèn)題比較多，今天先聊第一個(gè)問(wèn)題，ABA。

什么是ABA問(wèn)題?

CAS樂(lè)觀鎖機(jī)制確實(shí)能夠提升吞吐，并保證一致性，但在極端情況下可能會(huì)出現(xiàn)ABA問(wèn)題。

考慮如下操作：

• 并發(fā)1(上)：獲取出數(shù)據(jù)的初始值是A，后續(xù)計(jì)劃實(shí)施CAS樂(lè)觀鎖，期望數(shù)據(jù)仍是A的時(shí)候，修改才能成功
• 并發(fā)2：將數(shù)據(jù)修改成B
• 并發(fā)3：將數(shù)據(jù)修改回A
• 并發(fā)1(下)：CAS樂(lè)觀鎖，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)初始值還是A，進(jìn)行數(shù)據(jù)修改

上述并發(fā)環(huán)境下，并發(fā)1在修改數(shù)據(jù)時(shí)，雖然還是A，但已經(jīng)不是初始條件的A了，中間發(fā)生了A變B，B又變A的變化，此A已經(jīng)非彼A，數(shù)據(jù)卻成功修改，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤，這就是CAS引發(fā)的所謂的ABA問(wèn)題。

余額操作，出現(xiàn)ABA問(wèn)題并不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響，因?yàn)閷?duì)于“余額”屬性來(lái)說(shuō)，前一個(gè)A為100余額，與后一個(gè)A為100余額，本質(zhì)是相同的。

但其他場(chǎng)景未必是這樣，舉一個(gè)堆棧操作的例子：

并發(fā)1(上)：讀取棧頂?shù)脑貫?ldquo;A1”

并發(fā)2：進(jìn)行了2次出棧

并發(fā)3：又進(jìn)行了1次出棧

并發(fā)1(下)：實(shí)施CAS樂(lè)觀鎖，發(fā)現(xiàn)棧頂還是“A1”，于是修改為A2

此時(shí)會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)錯(cuò)誤，因?yàn)榇?ldquo;A1”非彼“A1”

ABA問(wèn)題可以怎么優(yōu)化?

ABA問(wèn)題導(dǎo)致的原因，是CAS過(guò)程中只簡(jiǎn)單進(jìn)行了“值”的校驗(yàn)，再有些情況下，“值”相同不會(huì)引入錯(cuò)誤的業(yè)務(wù)邏輯(例如余額)，有些情況下，“值”雖然相同，卻已經(jīng)不是原來(lái)的數(shù)據(jù)了(例如堆棧)。

因此，CAS不能只比對(duì)“值”，還必須確保是原來(lái)的數(shù)據(jù)，才能修改成功。

常見(jiàn)的實(shí)踐是，將“值”比對(duì)，升級(jí)為“版本號(hào)”的比對(duì)，一個(gè)數(shù)據(jù)一個(gè)版本，版本變化，即使值相同，也不應(yīng)該修改成功。

余額并發(fā)讀寫(xiě)例子，引入版本號(hào)的具體實(shí)踐如下：

(1)余額表要升級(jí)。

t_yue(uid, money) 

升級(jí)為：

t_yue(uid, money, version) 

(2)查詢余額時(shí)，同時(shí)查詢版本號(hào)。

SELECT money FROM t_yue WHERE sid=$sid 

升級(jí)為：

SELECT money,version FROM t_yue WHERE sid=$sid 

假設(shè)有并發(fā)操作，都會(huì)將版本號(hào)查詢出來(lái)。

(3)設(shè)置余額時(shí)，必須版本號(hào)相同，并且版本號(hào)要修改。舊版本“值”比對(duì)：

UPDATE t_yue SET money=38 WHERE uid=$uid AND money=100 

升級(jí)為“版本號(hào)”比對(duì)：

UPDATE t_yue SET money=38, version=$version_new WHERE uid=$uid AND version=$version_old 

此時(shí)假設(shè)有并發(fā)操作，首先操作的請(qǐng)求會(huì)修改版本號(hào)，并發(fā)操作會(huì)執(zhí)行失敗。

畫(huà)外音：version通用，本例是強(qiáng)行用version舉例而已，實(shí)際上本例可以用余額“值”比對(duì)。

總結(jié)

• select&set業(yè)務(wù)場(chǎng)景，在并發(fā)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一致性問(wèn)題
• 基于“值”的CAS樂(lè)觀鎖，可能導(dǎo)致ABA問(wèn)題
• CAS樂(lè)觀鎖，必須保證修改時(shí)的“此數(shù)據(jù)”就是“彼數(shù)據(jù)”，應(yīng)該由“值”比對(duì)，優(yōu)化為“版本號(hào)”比對(duì)

思路比結(jié)論重要。

【本文為51CTO專(zhuān)欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

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