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标题: EF Core并发控制 [打印本页]

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作者: 张国伟    时间: 2023-9-4 03:02
标题: EF Core并发控制
EF Core并发控制

并发控制概念

• 并发控制：避免多个用户同时操作资源造成的并发冲突问题。
  
• 最好的解决方案：非数据库解决方案
  
• 数据库层面的两种策略：悲观、乐观
  

悲观锁

悲观并发控制一般采用行锁 ，表锁等排他锁对资源进行锁定，确保同时只有一个使用者操作被锁定的资源。
EF Core没有封装悲观并发控制的使用，需要开发人员编写原生SQL语句来使用悲观并发控制。不同数据库语法不一样。

MySQL方案：select * from T_Houses where Id = 1 for update
如果有其他查询操作也使用for update来查询Id=1的这条数据的话，那些查询就会被挂起，一直到针对这条数据的更新操作完成从而释放这个行锁，代码才会继续执行。

代码实现

根据数据库安装对应Nuget包，Mysql如下：
也可以使用官方的，没什么影响

1. Pemelo.EntityFrameworkCore.MySql

复制代码

House类

1. class House
2. {
3.         public long Id { get; set; }
4.         public string Name {get;set;}       
5.         public string Owner {get;set;}
6. }

复制代码

HouseConfig类

1. public class HouseConfig:IEntityTypeConfiguration<House>
2. {
3.     public void Configure(EntityTypeBuilder<House> builder)
4.     {
5.         builder.ToTable("T_Houses");
6.         builder.Property(b => b.Name).IsRequired();
7.     }
8. }

复制代码

DbContext类

1. public class MyDbContext:DbContext
2. {
3.      public DbSet<House> Houses { get; set; }
4.     protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
5.     {
6.         base.OnModelCreating(modelBuilder);
7.         modelBuilder.ApplyConfigurationsFromAssembly(this.GetType().Assembly);
8.     }
10.     protected override void OnConfiguring(DbContextOptionsBuilder optionsBuilder)
11.     {
12.         base.OnConfiguring(optionsBuilder);
13.         var connString = "server=localhost;user=root;password=root;database=ef1";
14.         var serverVersion = new MySqlServerVersion(new Version(5, 7, 35));
15.         optionsBuilder.UseMySql(connString, serverVersion);
16.     }
17. }

复制代码

迁移数据库

然后执行数据库迁移
安装Nuget：Microsoft.EntityFrameworkCore.Design,Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools

• Add-Migration Init
  
• Update-database
  

随便给数据库添加几条信息
没有悲观版本

1.     public static void Main(string[] args)
2.     {
3.         Console.WriteLine("请输入您的名字");
4.         string name = Console.ReadLine();
5.         using (MyDbContext db = new MyDbContext())
6.         {
7.             var h = db.Houses.Single(h => h.Id == 1);
8.             if (!string.IsNullOrEmpty(h.Owner))
9.             {
10.                 if (h.Owner == name)
11.                 {
12.                     Console.WriteLine("房子已经被你抢到了");
13.                 }
14.                 else
15.                 {
16.                     Console.WriteLine($"房子已经被【{h.Owner}】占了");
17.                 }
18.                 return;
19.             }
20.             h.Owner = name;
21.             Thread.Sleep(10000);
22.             Console.WriteLine("恭喜你，抢到了");
23.             db.SaveChanges();
24.             Console.ReadLine();
25.         }
26.     }

复制代码

可以看到实际上是jack抢到了，但是tom也打印了抢到！
有悲观锁的版本

锁和事务是相关的，因此通过BeginTransactionAsync()创建一个事务，并且在所有操作完成后调用CommitAsync()提交事务

1. Console.WriteLine("请输入您的名字");
2. string name = Console.ReadLine();
3. using MyDbContext db = new MyDbContext();
4. using (var tx = db.Database.BeginTransaction())
5. {
6.     Console.WriteLine($"{DateTime.Now}准备select from update");
7.     //加锁
8.     var h = db.Houses.FromSqlInterpolated($"select * from T_houses where Id = 1 for update").Single();
9.     Console.WriteLine($"{DateTime.Now}完成select from update");
10.     if (!string.IsNullOrEmpty(h.Owner))
11.     {
12.         if (h.Owner == name)
13.         {
14.             Console.WriteLine("房子已经被你抢到了");
15.         }
16.         else
17.         {
18.             Console.WriteLine($"房子已经被【{h.Owner}】占了");
19.         }
20.         Console.ReadKey();
21.         return;
22.     }
23.     h.Owner = name;
24.     Thread.Sleep(5000);
25.     Console.WriteLine("恭喜你，抢到了");
26.     db.SaveChanges();
27.     Console.WriteLine($"{DateTime.Now}保存完成");
28.     //提交事务
29.     tx.Commit();
30.     Console.ReadKey();
31. }

复制代码

可以看到tom 在27:58秒的时候完成了锁，所以程序提交的时候是tom抢到了，而不是jack，当执行SaveChanges()之前，行的锁会一直存在，直到SaveChanges()运行完成才会释放锁，这时jack才会完成锁。

问题

• 悲观并发控制的使用比较简单。
  
• 锁是独占、排他的，如果系统并发量很大的话，会严重影响性能，如果使用不当的话，甚至会导致死锁。
  
• 不同数据库的语法不一样。
  

乐观锁

原理

Update T_House set Owner = 新值 where Id = 1 and Owner = 旧值
当Update的时候，如果数据库中的Owner值已经被其他操作更新为其他值了，那么where语句的值就会为false，因此这个Update语句影响的行数就是0，EF Core就知道发生并发冲突了，因此SaveChanges()方法就会抛出DbUpdateConcurrencyException异常。
EF Core配置

• 把被并发修改的属性使用IsConcurrencyToken()设置为并发令牌，
  
• 1. public class HouseConfig:IEntityTypeConfiguration<House>
  2. {
  3.     public void Configure(EntityTypeBuilder<House> builder)
  4.     {
  5.         builder.ToTable("T_Houses");
  6.         builder.Property(b => b.Name).IsRequired();
  7.         builder.Property(h => h.Owner).IsConcurrencyToken(); //这里设置列
  8.     }
  9. }

  复制代码
• 1. Console.WriteLine("请输入您的名字");
  2. string name = Console.ReadLine();
  3. using (MyDbContext db = new MyDbContext())
  4. {
  5.     var h = db.Houses.Single(h => h.Id == 1);
  6.     if (!string.IsNullOrEmpty(h.Owner))
  7.     {
  8.         if (h.Owner == name)
  9.         {
  10.             Console.WriteLine("房子已经被你抢到了");
  11.         }
  12.         else
  13.         {
  14.             Console.WriteLine($"房子已经被【{h.Owner}】占了");
  15.         }
  17.         Console.ReadKey();
  18.         return;
  19.     }
  20.     h.Owner = name;
  21.     Thread.Sleep(5000);
  22.     try
  23.     {
  24.         db.SaveChanges();
  25.     }
  26.     catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
  27.     {
  28.         Console.WriteLine("并发访问冲突");
  29.         var entry1 = ex.Entries.First();
  30.         string newValue = entry1.GetDatabaseValues().GetValue<string>("Owner");
  31.         Console.WriteLine($"被{newValue}抢先了");
  32.     }
  33.     Console.ReadLine();
  34. }

  复制代码

效果截图

EF 生成的sql语句


多字段RowVersion

• SQLServer数据库可以用一个byte[]类型的属性做并发令牌属性，然后使用IsRowVersion()把这个属性设置为RowVersion类型，这样这个属性对应的数据库列就会被设置为ROWVERSION类型。对于这个类型的列，在每次插入或更新行时，数据库会自动为这一行的ROWVERSION类型的列其生成新值。
  
• 在SQLServer中，timestamp和rowversion是同一种类型的不同别名而已。
  

注意这里换成SQLServer数据库了！
实体类及配置

1. public class House
2. {
3.     public long Id { get; set; }
4.     public string Name { get; set; }
5.     public string? Owner {get;set;}
6.     public byte[]? RowVer{get;set;}
7. }

复制代码

1. //builder.Property(h => h.Owner).IsConcurrencyToken(); //删除掉
2. builder.Property(h=>h.RowVer).IsRowVersion();

复制代码

效果截图



概念

• 在MySQL（某些版本）等数据库中虽然也有类似的timestamp类型，但是由于timestamp类型的精度不够，并不适合在高并发的系统。
  
• 非SQLServer中，可以将并发令牌列的值更新为Guid的值
  
• 修改其他属性值的同时，使用h1.Rowver = Guid.NewGuid()手动更新并发令牌属性的值。
  

总结

• 乐观并发控制能够避免悲观锁带来的性能、死锁等问题，因此推荐使用乐观并发控制而不是悲观锁。
  
• 如果有一个确定的字段要被进行并发控制，那么使用IsConcurrencyToken()把这个字段设置为并发令牌即可。
  
• 如果无法确定一个唯一的并发令牌列，那么就可以引入一个额外的属性设置为并发令牌，并且在每次更新数据的时候，手动更新这一列的值。如果用的是SQLServer数据库，那么也可以采用RowVersion列，这样就不用开发者手动来在每次更新数据的时候，手动更新并发令牌的值了。
  

参考链接

• NuGet Gallery | Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql 7.0.0 (https://www.nuget.org/packages/Pomelo.EntityFrameworkCore.MySql
  
• 【.NET 6教程，.Net Core 2022视频教程，杨中科主讲】 https://www.bilibili.com/video/BV1pK41137He/?p=89&share_source=copy_web&vd_source=fce337a51d11a67781404c67ec0b5084
  

每日一道面试题

• 什么是装箱和拆箱?
  答:从值类型接口转换到引用类型装箱。从引用类型转换到值类型拆箱。
  
• 抽象类和接口的相同点和不同点有哪些？何时必须声明一个类为抽象类？
  相同点：
  
  
  
  • 都是用来实现抽象和多态的机制。
    
  • 都不能被实例化，只能被继承或实现。
    
  • 都可以包含抽象方法，即没有具体实现的方法。
    
  • 都可以被子类继承或实现，并在子类中实现抽象方法。
    
  不同点：
  
  
  
  • 抽象类可以包含非抽象方法，而接口只能包含抽象方法。
    
  • 类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。
    
  • 抽象类的子类可以选择性地覆盖父类的方法，而接口的实现类必须实现接口中定义的所有方法。
    
  • 抽象类可以有构造方法，而接口不能有构造方法。、
    
  一个类必须声明为抽象类的情况：
  
  
  
  • 当类中存在一个或多个抽象方法时，类必须声明为抽象类。
    
  • 当类需要被继承，但不能被实例化时，类必须声明为抽象类。
    
  • 当类中的某些方法需要在子类中实现，而其他方法已经有了具体实现时，类可以声明为抽象类。
    
  总结：抽象类和接口都是实现抽象和多态的机制，但抽象类更适合用于一些具有公共实现的类，而接口更适合用于定义一组相关的方法，供多个类实现。抽象类可以包含非抽象方法和构造方法，而接口只能包含抽象方法。
  
  

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