django orm实现乐观锁

古城微笑少年丶 2022-11-14 00:53 190阅读 0赞

### 乐观锁 ###

乐观锁是相对悲观锁而言的，乐观锁假设数据一般情况下不会造成冲突，所以在数据进行提交更新的时候，才会正式对数据的冲突与否进行检测，如果发现冲突了，则返回给用户错误的信息，让用户决定如何去做。乐观锁适用于读操作多的场景，这样可以提高程序的吞吐量。

乐观锁机制采取了更加宽松的加锁机制，也是为了避免数据库幻读、业务处理时间过长等原因引起数据处理错误的一种机制，但乐观锁不会刻意使用数据库本身的锁机制，而是依据数据本身来保证数据的正确性。

乐观并发控制相信事务之间的数据竞争(data race)的概率是比较小的，因此尽可能直接做下去，直到提交的时候才去锁定，所以不会产生任何锁和死锁。

**通过版本号控制实现乐观锁 [github][]**：一般是在数据表中加上一个数据版本号 version 字段，表示数据被修改的次数。当数据被修改时，version 值会+1。当线程A要更新数据值时，在读取数据的同时也会读取 version 值，在提交更新时，若刚才读取到的 version 值与当前数据库中的 version 值相等时才更新（即在update的where条件附加version条件判断，eg: update test set name=‘xxx’, version=1 where id=123 and version=0）。除了 version 以外，还可以使用时间戳，因为时间戳天然具有顺序递增性。

**django orm model层实现乐观锁**：

import time
    from django.db import models
    
    
    class OptimisticLockError(Exception):
        pass
    
    
    class Model(models.Model):
        """
        1. 对象字段值变化差异更新 BaseModel（不包含外键对象）
        2. 版本号version控制实现乐观锁（version字段类型只允许整型或时间戳类型）
        """
        VERSION_FIELD_NAME = 'version'
    
        version = models.FloatField(verbose_name='版本号', default=0)
    
        class Meta:
            abstract = True
    
        def __init__(self, *args, **kwargs):
            super().__init__(*args, **kwargs)
            self._init_data = {}
            self._version = getattr(self, self.VERSION_FIELD_NAME, None)
            for field in iter(self._meta.fields):
                self._init_data[field.attname] = getattr(self, field.attname, None)
    
        def _get_changed_fields(self):
            _changed_field = [field.attname for field in iter(self._meta.fields)
                              if getattr(self, field.attname, None) != self._init_data.get(field.attname)]
            return _changed_field or None
    
        def save(self, force_insert=False, force_update=False, using=None,
                 update_fields=None):
            update_fields = update_fields or self._get_changed_fields()
            super().save(force_insert, force_update, using, update_fields)
    
        def _prepare_optimistic_lock(self, qs, values):
            if self._version is not None:
                qs = qs.filter(**{self.VERSION_FIELD_NAME: self._version})
                version_field = self._meta.get_field(self.VERSION_FIELD_NAME)
                # int
                if isinstance(self._version, int):
                    new_version = self._version + 1
                    values.append((version_field, None, new_version))
                    setattr(self, version_field.attname, new_version)
                # timestamp: float
                elif isinstance(self._version, float):
                    new_version = time.time()
                    values.append((version_field, None, new_version))
                    setattr(self, version_field.attname, new_version)
                else:
                    raise ValueError('Optimistic locking version field type must be `integer` or `float`')
    
            return qs, values
    
        def _do_update(self, base_qs, using, pk_val, values, update_fields, forced_update):
            base_qs, values = self._prepare_optimistic_lock(base_qs, values)
            updated = super()._do_update(base_qs, using, pk_val, values, update_fields, forced_update)
            if update_fields and not updated:
                raise OptimisticLockError("Failed to add optimistic lock for update {}.".format(self))
            return updated

[github]: https://github.com/pushiqiang/utils/tree/master/django_utils