EF+MySQL乐观锁控制电商并发下单扣减库存，在高并发下的问题
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下订单减库存的方式
现在，连农村的大姐都会用手机上淘宝购物了，相信电商对大家已经非常熟悉了，如果熟悉电商开发的同学，就知道在买家下单购买商品的时候，是需要扣减库存的，当然有2种扣减库存的方式，
一种是预扣库存，相当于锁定库存，
一种是直接扣减库存。
我们采用的是预扣库存的方式，预扣库存的时候，在SalesInfo表中，将最大可售数量MaxSalesNum减去购买数量，用一条SQL语句来表示这个业务，就是下面这个样子的：
update salesinfo set MaxSalesNum=MaxSalesNum-@BuyNum where Id=@ID
这是SqlServer的SQL语句格式，其它数据库大同小异。
下面讨论如何在高并发下实现这个扣减库存的问题。
初试：EF手工版乐观锁
我们用的EF(Entity Framework)+MySQL，很不幸，在 EF 中没法直接实现这个效果，它的DbContext数据上下文决定了要完成这种情况下的修改，得先查询到指定的数据到EF缓存，然后修改数据，最后保存数据， 更新可售库存的程序看起来是下面这个样子的（第一版的代码）：
protected override int ChangeStock(SalesInfo salesInfo, OrderDetail detail)
{
using (var productdbContext = new UnitContextProducts())
{
using (var c = productdbContext.BeginTransaction(System.Data.IsolationLevel.ReadCommitted))
{
int retry = 10;//如果出现更新的并发冲突，尝试一定次数
do
{
//查询最新的商品可售数量，由于EF 没法使用更新锁 forupdate,所以需要取时间戳用乐观锁
var currSalesInfo = (from p in productdbContext.Repository<dalProductModel.SalesInfo>().Entities
where p.Id == salesInfo.Id
select new
{
p.ModifiedTime,
p.SkuId,
p.MaxSalesNum,
p.Id
}).FirstOrDefault();
if (currSalesInfo != null)
{
//重新计算扣减后的库存，但是由于整个订单的处理不在当前事务内，还是有可能出现超买
int currStock = currSalesInfo.MaxSalesNum - detail.Quantity;
//加上时间戳进行更新判断，乐观锁，处理扣减库存的并发问题
productdbContext.Repository<dalProductModel.SalesInfo>().Update(p =>
p.Id == currSalesInfo.Id &&
p.MaxSalesNum == currSalesInfo.MaxSalesNum &&
p.ModifiedTime == currSalesInfo.ModifiedTime,
p => new dalProductModel.SalesInfo
{
MaxSalesNum = currStock,
ModifiedTime = DateTime.Now,
});
c.Commit();
int count = productdbContext.Commit();
if (count > 0)
{
salesInfo.MaxSalesNum = currStock;
return count;
}
System.Threading.Thread.Sleep(1000);
}
}
while (--retry > 0);
}
return 0;
}
}
上面的程序中，detail.Quantity 表示本次要购买的某个商品数量，currSalesInfo 是当前根据商品ID查询出来的数据，
int currStock = currSalesInfo.MaxSalesNum - detail.Quantity;
这个语句表示计算得到的预扣库存后的新库存，Update 方法是我们对EF进行的一个封装，第一个参数是要更新的条件，第二个参数是要更新的数据。
这里采用商品表的 ModifiedTime 字段来表示自上一次查询以后，看本次修改的时候有没有另外一个人先修改了，所以这里用 ModifiedTime 作修改的附加条件，相当于是一个“乐观锁”。
但是，经过简单压力测试，上面这个程序会出现“超买”，没有控制到并发修改库存的问题，于是尝试用“EF乐观锁”来解决这个扣减库存的问题，
进阶：EF乐观锁
参考了2篇文章《EF在MySQL中对记录的乐观并发控制(原创)》，《MySQL 实现 EF Code First TimeStamp/RowVersion 并发控制》，由于我们也是EF CodeFirst，所以着重参考了第二篇文章的做法，并且将ModifiedTime 字段改造成Timespan 类型，并添加触发器以便每次修改数据的时候自动更新该字段值，与支持EF的乐观锁，具体做法过程请参考第二篇文章内容。
下面是改写的代码（改写第二版）：
//using (var trans = productdbContext.BeginTransaction(System.Data.IsolationLevel.ReadCommitted))
//{
//如果出现更新的并发冲突，尝试一定次数
bool retry = false;
int retrycount = 0;
do
{
var currSalesInfo = (from p in productdbContext.DbContext.Set<dalProductModel.SalesInfo>()
where p.Id == salesInfo.Id
select p).FirstOrDefault();
if (currSalesInfo == null)
throw new Exception("没有找到指定的SalesInfo 记录: " + salesInfo.Id);
if(currSalesInfo.MaxSalesNum<=0) //必须判断,否则可能出现超卖
return 0;
//重新计算扣减后的库存，但是由于整个订单的处理不在当前事务内，还是有可能出现超买
int currStock = currSalesInfo.MaxSalesNum - detail.Quantity;
currSalesInfo.MaxSalesNum = currStock;
try
{
int count = productdbContext.DbContext.SaveChanges();
if (count > 0)
{
//trans.Commit();
//salesInfo.MaxSalesNum = currStock; //网友 Ivan 提示要注释这个
retry = false;
return count;
}
}
catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
{
retry = true;
ex.Entries.Single().Reload();
}
retrycount++;
if (retrycount > 100)
break;
}
while (retry);
// }//end using
注：为了避免我们对EF封装可能代码的问题，这里完全使用了EF最原始的方式来编写代码。
满怀希望的开始了测试，在每秒5次并发的时候，就出现了多扣减库存的问题。
结果不令人满意，还是会出现多扣减库存的问题。
进而反复改进事务的隔离级别，结果发现没有改善。
将代码仔细对比了原来博客文章，还有MSDN关于检测EF并发的文章，确认代码是正确的！
无奈：EF的ESQL
最后，又去国外技术论坛找了很久，无果，没有看到有这方面的说明，例子大部分都是SqlServer的，莫非这个并发功能对MySQL支持不好？
无赖之下，只有手写SQL上了，于是用ESQL，改写成下面的代码（第三版）：
protected override int ChangeStock(SalesInfo salesInfo, OrderDetail detail)
{
var productdbContext = new UnitContextProducts();
string sql = string.Format("update salesinfo set MaxSalesNum=MaxSalesNum-{0} where Id={1}", detail.Quantity, salesInfo.Id);
int count1 = productdbContext.DbContext.Database.ExecuteSqlCommand(sql);
return count1;
}
OK，成功解决问题，原来问题解决起来如此简单，就是一条SQL语句：
update salesinfo set MaxSalesNum=MaxSalesNum-{0} where Id={1}
但是EF没有这种更新的时候，字段自增自减的功能。
问题虽然解决了，发现前面几个版本的代码好臃肿，但这样写，可能会引起新的问题，SQL语句的移植性降低了，不同数据库对表名字段名的格式要求可能会不同，比如Linux上的MySQL严格区分表名大小写，而Windows上的MySQL没有这个要求。
品尝 “SOD框架”的小菜
如果是SOD 框架，这个问题其实很好解决，用OQL的字段自更新语句即可：
SalesinfoEntity salesinfo=new SalesinfoEntity()
{
ID=99,
MaxSalesNum=1 //要预扣的库存数
};
var q=OQL.From(salesinfo)
.UpdateSelf('-',salesinfo.MaxSalesNum)
.Where(salesinfo.ID)
.END;
EntityQuery<SalesinfoEntity>.Instance.ExecuteOql(q);//假设只有一个连接字符串配置
SOD框架式PDF.NET框架的数据开发框架，它简化了各种数据操作，其中的OQL是框架的ORM查询语言，这个字段自更新功能的更多信息，可以查看这篇文章《ORM查询语言（OQL）简介--实例篇》 2.1.2，UpdateSelf 字段自更新
如果你觉得EF在某些方面束缚了你的拳脚，可以选择SOD框架试试看，相信你选择它没错，尤其在金融和电商领域，目前框架已经有很多成功案例，请点击链接。
SOD框架已经全面开源，参见《[置顶]一年之计在于春，2015开篇：PDF.NET SOD Ver 5.1完全开源》。
在网友 上海-Ival的帮助下,他告诉我主要是 默认情况下MySQL DateTime 数据精度不够，需要使用精度更高的 timestamp 类型，并指定数据更新的时候地默认值，采用下面类似的SQL语句修改当前列的类型：
ALTER TABLE `test2`.`salesinfo` CHANGE COLUMN `ModifiedTime` `ModifiedTime` timestamp(6) NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP(6) ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP(6) ;
注意要指定精度为6。
实体类属性 ModifiedTime不用修改，仍然使用DateTime 类型。
但是需要指定属性为并发标记，代码如下：
public class ProductdbContext : DbContext
{
public DbSet<SalesInfo> SalesInfoes{get;set;}
protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
{
base.OnModelCreating(modelBuilder);
modelBuilder.Entity<SalesInfo>()
.Property(p => p.ModifiedTime)
.IsConcurrencyToken();
}
}
经过这样改进后，EF+MySQL终于可以处理并发更新了，非常感谢网友 上海-Ival 的帮助！
PS：虽然解决了本文的问题，但是EF这种并发处理方案，在代码编写上还是略显麻烦，是否使用ESQL或者其它ORM框架，看你的偏好了。
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