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Elasticsearch-对并发冲突的解决(乐观锁、悲观锁),elasticsearch-

Elasticsearch-对并发冲突的解决(乐观锁、悲观锁),elasticsearch-


多个线程去同时访问es中的一份数据,然后各自去修改之后更新到es,由于线程的先后顺序不同,可能会导致后续的修改覆盖掉之前的修改,显然一些场景下我们是不允许发生这种并发冲突的问题,例如电商库存的修改等

在es中,如何能够解决这种并发冲突的问题?

  • 通过_version版本号的方式进行乐观锁并发控制

在es内部第次一创建document的时候,它的_version默认会是1,之后进行的删除和修改的操作_version都会增加1。可以看到删除一个document之后,再进行同一个id的document添加操作,版本号是加1而不是初始化为1,从而可以说明document并不是正真地被物理删除,它的一些版本号信息一样会存在,而是会在某个时刻一起被清除。

在es后台,有很多类似于replica同步的请求,这些请求都是异步多线程的,对于多个修改请求是乱序的,因此会使用_version乐观锁来控制这种并发的请求处理。当后续的修改请求先到达,对应修改成功之后_version会加1,然后检测到之前的修改到达会直接丢弃掉该请求;而当后续的修改请求按照正常顺序到达则会正常修改然后_version在前一次修改后的基础上加1(此时_version可能就是3,会基于之前修改后的状态)。

es提供了一个外部版本号的乐观控制方案来替代内部的_version。例如:

?version=1&version_type=external

和内在的_version的区别在于。对于内在_version=1,只有在后续请求满足?_version=1的时候才能够更新成功;对于外部_version=1,只有在后续请求满足?_version>1才能够修改成功。


  • 通过悲观锁的方式进行乐观锁并发控制

1.全局锁,通过doc来进行对整个index上锁

一个线程进行操作之前创建一个锁,例如:

PUT /lockindex/locktype/global/_create
{}

同时如果有另一个线程要进行相关更新操作,那么同样执行上述代码是会报错。在上述线程执行完DELETE对应doc之后,该线程就可以重新获取到doc的锁从而执行自己的一些列操作。

这种方式,操作很简单,但是锁住了整个index,导致整个系统的并发能力很低。

2.document锁,粒度更细的锁
需要通过脚本来实现:

POST /fs/lock/1/_update
{
  "upsert": { "process_id": 123 },
  "script": "if ( ctx._source.process_id != process_id ) { assert false }; ctx.op = 'noop';"
  "params": {
    "process_id": 123
  }
}

process_id,很重要,会在lock中,设置对对应的doc加锁的进程的id,这样其他进程过来的时候,才知道,这条数据已经被别人给锁了
assert false,不是当前进程加锁的话,则抛出异常
ctx.op=’noop’,不做任何修改
params,里面有个process_id,是你的要执行增删改操作的进程的唯一id

对于同一个process_id的进程是都可以来修改doc,但是用不同的process_id去修改已经上锁的其他process_id是会assert false抛错。

3.共享锁与排它锁
共享锁:数据是共享的,多个线程可以获取同一个数据的共享锁,然后对这个数据执行读操作
排它锁:只能有一个线程获取排它锁,然后执行更新操作

共享锁与排他锁是互斥的特性,如果有一个线程想要去修改一个数据,也就是获取一个排它锁,此时需要等待其他所有的共享锁先释放掉才能够进行操作,反之亦然。

首先添加共享锁,其他线程也可以来读取数据:

judge-lock-2.groovy: if (ctx._source.lock_type == 'exclusive') { assert false }; ctx._source.lock_count++

POST /fs/lock/1/_update 
{
  "upsert": { 
    "lock_type":  "shared",
    "lock_count": 1
  },
  "script": {
    "lang": "groovy",
    "file": "judge-lock-2"
  }
}

如果其他线程也需要获取共享锁,那么执行上述同样的代码即可,最终只是lock_count加1了:

GET /fs/lock/1

{
  "_index": "fs",
  "_type": "lock",
  "_id": "1",
  "_version": 3,
  "found": true,
  "_source": {
    "lock_type": "shared",
    "lock_count": 3
  }
}

当添加排他锁的时候:

PUT /fs/lock/1/_create
{ "lock_type": "exclusive" }

则会报错

对共享锁进行解锁:

POST /fs/lock/1/_update
{
  "script": {
    "lang": "groovy",
    "file": "unlock-shared"
  }
}

添加过多少个共享锁,对应的执行解锁操作相应次数即可完全解锁。每次解锁lock_count对应减1,当为0的时候就将/fs/lock/1删除

对应的解除排它锁:

DELETE /fs/lock/1

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