上一篇答星球水友提問，《并發(fā)扣款，如何保證數(shù)據(jù)的一致性?》中提到：用CAS樂觀鎖，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：

• 是否存在ABA問題?
• 為什么不能用：

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

• 能否借助redis事務(wù)來扣減余額;

畫外音：請務(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?》。

問題比較多，今天先聊第一個(gè)問題，ABA。

什么是ABA問題?

CAS樂觀鎖機(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樂觀鎖，檢測發(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問題。

余額操作，出現(xiàn)ABA問題并不會(huì)對業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響，因?yàn)閷τ?ldquo;余額”屬性來說，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問題可以怎么優(yōu)化?

ABA問題導(dǎo)致的原因，是CAS過程中只簡單進(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)不是原來的數(shù)據(jù)了(例如堆棧)。

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

常見的實(shí)踐是，將“值”比對，升級為“版本號”的比對，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)讀寫例子，引入版本號的具體實(shí)踐如下：

(1)余額表要升級。

t_yue(uid, money) 

升級為：

t_yue(uid, money, version) 

(2)查詢余額時(shí)，同時(shí)查詢版本號。

SELECT money FROM t_yue WHERE sid=$sid 

升級為：

SELECT money,version FROM t_yue WHERE sid=$sid 

假設(shè)有并發(fā)操作，都會(huì)將版本號查詢出來。

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

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

升級為“版本號”比對：

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，首先操作的請求會(huì)修改版本號，并發(fā)操作會(huì)執(zhí)行失敗。

畫外音：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。

總結(jié)

• select&set業(yè)務(wù)場景，在并發(fā)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一致性問題
• 基于“值”的CAS樂觀鎖，可能導(dǎo)致ABA問題
• CAS樂觀鎖，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，優(yōu)化為“版本號”比對

思路比結(jié)論重要。

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

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