并发扣款，如何保证数据的一致性？

继续解答星球水友提问。 沈老师，我们有个业务，同一个用户在并发 “查询，逻辑计算，扣款” 的情况下，余额可能出现不一致，请问有什么优化方法么？

扣款的业务场景是怎样的？

用户购买商品的过程中，要对余额进行查询与修改，大致的业务流程如下：

第一步，从数据库查询用户现有余额： _SELECT money FROM t_yue WHERE uid=uid;不妨设查询出来的uid;_ 不妨设查询出来的 uid;不​妨设查询出来的old_money=100 元。

第二步，业务层实施业务逻辑计算，比如： （1）先查询购买商品的价格，例如是 80 元； （2）再查询产品是否有活动，以及活动折扣，例如是 9 折； （3）比对余额是否足够，足够时才往下走；

if(old_money> 80*0.9){     new_money=$old_money-80*0.9=28 } else { return "Not enough minerals"; }

第三步，将数据库中的余额进行修改。 UPDATE t_yue SET money=newmoneyWHEREuid=new_money WHERE uid=newm​oneyWHEREuid=uid;

在并发量低的情况下，这个流程没有任何问题，原有金额 100 元，购买了 80 元的九折商品（72 元），剩余 28 元。

**同一个用户，并发扣款可能出现什么问题？ **

在分布式环境中，如果并发量很大，这种 “查询 + 修改” 的业务有一定概率出现数据不一致。 极限情况下，可能出现这样的异常流程：

步骤一，业务 1 和业务 2 并发查询余额，是 100 元。

_ _

画外音：这些并发查询，是在不同的站点实例 / 服务实例上完成的，进程内互斥锁肯定解决不了。

步骤二，业务 1 和业务 2 并发进行逻辑计算，算出各自业务的余额，假设业务 1 算出的余额是 28 元，业务 2 算出的余额是 38 元。

步骤三，业务 1 对数据库中的余额先进行修改，设置成 28 元。

业务 2 对数据库中的余额后进行修改，设置成 38 元。

此时异常出现了，原有金额 100 元，业务 1 扣除了 72 元，业务 2 扣除了 62 元，最后剩余 38 元。 _画外音：_假设业务 1 先写回余额，业务 2 再写回余额。

常见的解决方案？

对于此案例，同一个用户，并发扣款时，有小概率会出现异常，可以对每一个用户进行分布式锁互斥，例如：在 redis/zk 里抢到一个 key 才能继续操作，否则禁止操作。 这种悲观锁方案确实可行，但要引入额外的组件 (redis/zk)，并且会降低吞吐量。 对于小概率的不一致，有没有乐观锁的方案呢？

对并发扣款进行进一步的分析发现：

（1）业务 1 写回时，旧余额 100，这是一个初始状态；新余额 28，这是一个结束状态。理论上只有在旧余额为 100 时，新余额才应该写回成功。 而业务 1 并发写回时，旧余额确实是 100，理应写回成功。

（2）业务 2 写回时，旧余额 100，这是一个初始状态；新余额 28，这是一个结束状态。理论上只有在旧余额为 100 时，新余额才应该写回成功。 可实际上，这个时候数据库中的金额已经变为 28 了，所以业务 2 的并发写回，不应该成功。

如何低成本实施乐观锁？

在 set 写回的时候，加上初始状态的条件 compare，只有初始状态不变时，才允许 set 写回成功，Compare And Set（CAS），是一种常见的降低读写锁冲突，保证数据一致性的方法。

此时业务要怎么改？

使用 CAS 解决高并发时数据一致性问题，只需要在进行 set 操作时，compare 初始值，如果初始值变换，不允许 set 成功。

具体到这个 case，只需要将： UPDATE t_yue SET money=newmoneyWHEREuid=new_money WHERE uid=newm​oneyWHEREuid=uid; 升级为：

UPDATE t_yue SET money=newmoneyWHEREuid=new_money WHERE uid=newm​oneyWHEREuid=uid AND money=$old_money_;__ 即可。 _

并发操作发生时：

业务 1 执行： UPDATE t_yue SET money=28 WHERE uid=$uid AND money=100;

业务 2 执行： UPDATE t_yue SET money=38 WHERE uid=$uid AND money=100;

这两个操作同时进行时，只可能有一个执行成功。

怎么判断哪个并发执行成功，哪个并发执行失败呢？

set 操作，其实无所谓成功或者失败，业务能通过 affect rows 来判断：

• 写回成功的，affect rows 为 1

• 写回失败的，affect rows 为 0

总结

高并发 “查询并修改” 的场景，可以用 CAS（Compare and Set）的方式解决数据一致性问题。对应到业务，即在 set 的时候，加上初始条件的比对即可。 优化不难，只改了半行 SQL，但确实能解决问题。 但希望大家有收获**，思路比结论重要**。

作业，为什么不能使用： UPDATE t_yue SET money=money-$diff;