竞争条件全流程解

极客

从踩坑到填坑,一次给你讲明白!

说实话,第一次听到“竞争条件”这四个字的时候,我脑子里浮现的是赛跑画面……后来真正在工作中被它坑了一次,才知道这玩意儿有多阴间,今天咱就好好聊聊竞争条件全流程解这件事,把我自己踩过的坑、翻过的车,还有最后怎么爬出来的,统统给你唠一遍。

竞争条件全流程解

竞争条件到底是啥?别跟我拽术语

你想象一下啊:两个线程,或者说两个请求,同时去改同一个变量,A读到值是10,B也读到是10,A加了个1写回去变成11,B也加了个1写回去——按理说应该是12对吧?结果呢?还是11,这就是典型的竞争条件,英文叫Race Condition,说白了,就是谁先谁后没定好,结果全乱套了。

我第一次遇到这问题是在做一个优惠券秒杀功能的时候,测试环境怎么测都没事,一上线,好家伙,同一张券被领了三次!当时我整个人都麻了……

竞争条件全流程解:第一步,你得先认出它

很多人不是不会解决,是压根不知道自己的代码有这问题,因为竞争条件有个特别恶心的特性——它不一定每次都能复现,可能跑一万次才出一次,但就是那一次,能让你半夜被叫起来修bug。

那怎么识别呢?我的经验是:

  • 看共享资源:只要多个线程/进程/请求会同时碰同一个东西(数据库记录、内存变量、文件),你就得警惕。
  • 看操作顺序:如果代码里有“先读后写”的逻辑,中间没有锁或者其他保护机制,那八成有问题。
  • 看测试表现:本地没事、线上偶发,这种玄学问题十有八九就是竞争条件。

竞争条件全流程解:第二步,怎么治它

认出来之后就好办了,解决办法其实就那么几大类,我给你捋一捋:

加锁

最直接的办法,互斥锁、读写锁、分布式锁……反正就是让同一时间只有一个人能操作,但锁这东西吧,用不好容易死锁,粒度太粗性能又拉胯,我现在用Redis分布式锁比较多,但一定要设过期时间啊兄弟们,不然锁没释放,整个服务都得跪。

原子操作

数据库层面用UPDATE ... SET count = count - 1 WHERE count > 0这种,把判断和修改合成一步,CAS(Compare And Swap)也是这个思路,能原子就别加锁,性能好还不容易出错。

串行化

把并发变成排队,消息队列就是个好东西,所有请求丢进队列,消费者一个一个处理,天然没有竞争问题,缺点就是吞吐量会受一定影响,但胜在稳。

版本号/乐观锁

给数据加个version字段,更新的时候带上版本号,版本对不上就重试,这个在并发不太激烈的场景下特别好使。

竞争条件全流程解:第三步,验证真的很重要

你以为改完就完了?太天真了!我吃过这个亏——改完之后没做并发测试,结果上线又出问题,后来我学乖了,每次改完竞争条件相关的代码,必须做这几件事:

  • 用JMeter或者wrk做并发压测
  • 写单元测试模拟多线程场景
  • 在代码里加日志,观察实际执行顺序

别嫌麻烦,真的,比起半夜被叫起来修线上bug,这点麻烦算个啥?

最后说几句掏心窝的话

竞争条件全流程解这个事儿,说到底就是个经验活,你看再多文章,不如自己亲手踩一次坑来得深刻,但也别非得等踩坑才重视,平时写代码的时候多留个心眼:只要涉及共享资源,就问自己一句——并发安全吗?

这个问题问多了,慢慢就成肌肉记忆了,我现在写代码,只要看到多线程或者分布式场景,脑子里自动就开始排查竞争条件,这毛病算是被治出来了哈哈。

好了,今天就唠到这儿,如果你也遇到过竞争条件的坑,欢迎评论区分享,咱一起避雷!

文章版权声明:除非注明,否则均为极客网安-咸鱼原创文章,转载或复制请以超链接形式并注明出处。

目录[+]