理解在同一数据库连接上并发发起多个事务的问题

在现代应用程序中，数据库是数据存储和管理的核心。为了确保数据的一致性和完整性，数据库事务提供了原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID）特性。然而，在编写代码时，许多开发者可能会陷入一个常见的误区：在同一个数据库连接（DB 对象）上并发发起多个事务。本文将探讨这个问题的原因、后果及解决方案。

什么是数据库事务？

数据库事务是一组操作的集合，这些操作要么全部成功，要么全部失败。事务的ACID特性确保了数据的有效性和一致性：

• 原子性：事务中的所有操作要么全部执行成功，要么全部回滚。
• 一致性：事务的执行将使数据库从一个一致的状态转变到另一个一致的状态。
• 隔离性：多个事务并发执行时，彼此之间的操作不会相互干扰。
• 持久性：一旦事务提交，所做的更改将永久保存在数据库中。

并发事务的问题

在同一个数据库连接上并发发起多个事务会导致以下问题：

1. 连接的限制

同一个数据库连接通常只能处理一个事务。如果在一个未完成的事务上再次发起新的事务，可能会导致错误或不确定的状态。这是因为数据库连接在处理事务时会被锁定，无法处理其他请求。

这样是不行的,在一个事务中，并发发起多个事务：

err = db.Transaction(func(tx *gorm.DB) (err error) {
		err = goUtils.RunParallelTasksEx(
			func() (err error) {
				// 使用 FOR UPDATE 锁定行
				// 使用悲观锁可以确保在读取库存数据时锁住该行数据，其他事务必须等待当前事务完成才能继续操作。
				if err = tx.Clauses(clause.Locking{Strength: "UPDATE"}).Where("id = ?", round.ID).First(&round).Error; err != nil {
					return err
				}

				// 修改状态
				round.SoldCount += int(eventData.Amount)
				err = roundService.UpdateRound(*round, tx)
				if err != nil {
					global.GVA_LOG.Error(fmt.Sprintf("LotteryEventHandler, UpdateRound failed: %v, RoundId:%d", err, eventData.Round))
					return
				}
				return err
			},
			func() (err error) {
				// 扣除用户gold
				err = tgUserService.UpdateGold(tx, tgUser.TelegramId, int(-costingGold), int(tgUser.Gold), "BuyLottery", strconv.Itoa(int(roundOrder.ID)))
				if err != nil {
					global.GVA_LOG.Error(fmt.Sprintf("LotteryEventHandler, UpdateGold failed: %v, User:%d", err, tgUser.ID))
					return
				}
				return
			}）

2. 锁竞争

即使不同的事务操作的是不同的表，也可能存在锁竞争的情况。在高并发环境中，多个事务可能会试图锁定同一资源，从而导致等待和超时错误。

3. 数据库事务的原子性

事务的原子性要求所有操作要么成功，要么失败。在同一连接上同时发起多个事务会使这一特性无法保障，导致数据的不一致性和潜在错误。

解决方案

1. 使用连接池

连接池可以有效管理数据库连接。通过为每个并发事务分配不同的连接，可以避免事务之间的干扰。在大多数现代数据库驱动和ORM中，都支持连接池的功能。

示例代码

以下是一个使用连接池的基本示例：

db, err := gorm.Open("mysql", "your-dsn")
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}

// 使用连接池并发执行事务
go func() {
    tx := db.Begin()
    defer tx.Rollback()

    // 执行操作
    if err := tx.Create(&entity1).Error; err != nil {
        return
    }

    tx.Commit()
}()

go func() {
    tx := db.Begin()
    defer tx.Rollback()

    // 执行另一个操作
    if err := tx.Create(&entity2).Error; err != nil {
        return
    }

    tx.Commit()
}()

2. 串行化操作

如果在特定情况下必须在同一连接上执行事务，建议串行化操作，确保按顺序完成每个事务，避免并发执行。

3. 实现重试机制

在捕获到由于并发导致的错误时，可以设计重试机制，稍后重试操作，以提高系统的健壮性。

总结

在同一数据库连接上并发发起多个事务是一个常见的误区，可能导致数据不一致、错误和性能问题。通过使用连接池、串行化操作以及实现重试机制，可以有效避免这些问题，确保数据库的稳定性和应用程序的可靠性。理解数据库事务的工作原理和正确处理并发操作是开发高效、可靠应用程序的关键。