提到数据库操作,特别是企业级的数据库应用,就不得不提一个多人操作时经常会产生的问题——并发冲突。本文首先来看一下什么是并发冲突,传统的并发冲突有现有的处理方式,最后,结合EF,看一个处理并发冲突的实例。
一、要完成本文中的实例,您需要作如下准备:
将Visual Studio 2008及.NET Framework 3.5升级到SP1。点击转到升级地址。
安装SQL SERVER 2005,VS 2008中自带的EXPRESS版的SQL SERVER应该也可以用。
下载并附加数据库:点击下载DemoDbV2。
创建一个VB Console Application,并且取一个合适的名字(例如:Concurrency之类的)。注意,目标Framework要设置成3.5版。
二、什么是并发冲突
让我们来看一个跟取款相关的例子:某年某月某日某时某分,老王在A取款机取钱,他儿子小王同时在B取款机取钱(不要问我为什么这么巧^_^),他俩从同一个账号上取。于是就发生了如下一序列的操作:
A取款机向中央数据库提问:这账上还有多少钱?
B取款机向中央数据库询问:这账上还有多少钱?
中央数据库回答A取款机:2W。
中央数据库回答B取款机:2W。
然后,老王对A取款机说:我要取出1.5W。
同时,小王对B取款机说:我要取出1.8W。
A取款机就算了一下,2W-1.5W=0.5W>0,于是就吐出1.5W现金给了老王,并且准备告诉中央数据库,现在还剩0.5W啦。但是,就在它告诉中央数据库之前,发生了以下的事情:
B取款机计算了一下,2W(此时,它还不知道余额已经成0.5W了,因为A取款机还没有告诉中央数据库)减去1.8W等于0.2W大于0,于是就吐出1.8W现金给了小王。然后,它当然也要知会中央数据库。
中央数据库于是收到A取款机的消息,说,这个账号还剩0.5W,于是刷新余额为0.5W。然后又收到B取款机说还剩0.2W,于是,就刷新余额为0.2W。
呵呵,于是,小王+老王的账户里一共存有2W元,结果老王取了1.5W元,小王取了1.8W元,账户里却还剩了0.2W元!~@#$%^&
这就是一种并发冲突,由于同一时间有两个或者多个端在对同一数据进行操作,从而导致数据发生了错误。如果取款机真的以这样的方式来处理并发,那么,我现在就不写这片文章了——赶紧发动全家对表,说好了在某一时刻同时取钱去。
三、常见的并发冲突处理方式
一般来说,我们把并发冲突处理方式归结为3类。
第一类:放任不管方式;第二类:开放式并发处理方式;第三类:保守式并发处理方式。
1. 放任不管方式:
与其说这是一种处理并发冲突的方式,不如说,它是一种没有对并发冲突做任何处理的方式。但是在许多过去的系统里,由于没有考虑到多用户、网络应用等情况,这种"处理方式"还真存在于不少系统中。
举例来说,A、B两人从数据库中获取了同一个笔记本的信息,例如:IBM ThinkPad T61吧。然后:A把牌子改成了:Lenovo ThinkPad,B把型号改成了T61 8890A24。然后,他们开始提交了。此时,如果A先提交,然后B提交,那么,最后的结果是:IBM ThinkPad T61 8890A24;反之,则变成Lenovo ThinkPad T61。
总之一句话,谁最后提交谁老大。想像一下,如果A修改了1000个属性的值,B修改了1个属性的值,那么,对于先提交的A来说,这将是一个多么惨痛的打击:-)
虽然这种放任不管的方式似乎不太负责任,但是,其处理性能却是相对较高的。
2. 开放式并发处理
开放式并发处理,老外叫做Optimistic Concurrency——乐观的并发。这种并发处理方式要求我们对并发抱有一种乐观的态度:百分之九十九点九九不会发生并发冲突,万一发生了,系统也能捕获到冲突,或者根据策略自动处理,或者,就提醒一下用户,让用户来决定是不是要继续提交。
仍然用上面的例子来说这事儿:A、B两个人同时获取了笔记本的信息:IBM ThinkPad T61。然后……(此处跟上例做一样的修改,直到提交)此时,如果A先提交,那么,B提交的时候,系统会发现,哎哟,不好,有并发冲突了,就会抛个异常给B,让B知道,发生并发冲突了,然后,B就可以根据实际情况,选择相应的处理策略(比如,继续提交进行覆盖或者取消提交等等);相反,如果B先提交,那么,A提交时,就会得到相应的提醒。
这样的并发处理方式,可以说在可靠性与性能上取得平衡,适合于对数据可靠性要求不是特别严格,需要较高的性能,并且不会大量发生并发的场合。
3. 保守式并发处理
这是最为严谨的一种并发冲突的处理方式。它把并发转化为了串行操作。
例如,A从数据库中获取了笔记本信息:IBM ThinkPad T61,B也要对其进行修改,但此时由于A已经从数据库中将数据取出,因此,B被置于等待状态。直到A把数据修改完提交了,数据库数据更新为Lenovo ThinkPad T61了,此时,数据库才把数据给B,那么B就可以在Lenovo ThinkPad T61的基础上,把它修改为Lenovo ThinkPad T61 8890A24。而在B提交前,其它一切针对此记录的操作都得排除等着B。
这样子当然非常理想,由于不存在并发,自然也就消除了并发冲突的问题。但是,这种锁也存在着较为隐蔽的风险:如果A修改了数据,一直不提交,或者A因为故障,没有办法提交,那么,其它所有的相关的操作,都将被阻碍住。因此,只有对数据准确性要求极高并且用户可以忍受等待的情况下,使用这种并发冲突的处理方法。