高并發扣款，如何保證結果一致性
在金融系統中，我們會跟錢打交道，而保證在高并發下場景下，對賬戶余額操作的一致性，是非常重要的，如果代碼寫的時候沒考慮并發一致性，就會導致資損，本人在金融行業干了 8 年多，對這塊稍微有點經驗，所以這篇聊一下，如何在并發場景下，保證賬戶余額的一致性
1. 扣款流程是什么樣的？
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public void payout(long uid,var payAmount){
# 查詢賬戶總額
var amount= "SELECT amount FROM account WHERE uid=$uid";
# 計算賬戶余額
var balanceAmount = amount-payAmount;
if(balanceAmount<0) throw 異常
#更新余額
update account set amount=balanceAmount where uid=$uid；
}以上流程如果并發量非常低的情況下是沒問題的，但是如果在高并發下是很容易出現問題。
2. 在高并發下會出現什么問題？
- 訂單a和訂單 b同一時間都查詢到了，賬戶余額為1000
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- 訂單a扣款200，訂單b扣款 100，都滿足1000-減去扣款金額大于0
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- 執行扣款，訂單 a修改賬戶余額為800，訂單 b 修改為賬戶余額為900
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此時就出現問題了，如果訂單 a 先執行更新，訂單 b后執行，那么賬戶余額最終為900，反之為 800，都不正確，正確余額應該是700，那怎么處理呢？
3. 并發扣款怎么處理？
a. 使用悲觀鎖
在執行扣款時使用redis、zk或者數據庫的for update對賬戶數據進行行級鎖，使執行并發操作串型化操作，這里推薦使用for update操作，因為引用redis、zk還要考慮他們的異常情況，數據庫最簡單，也是目前的常規做法，本人曾經參與幾大銀行項目也是這種方式。
- 查詢余額，在查詢語句上加上for update，但是一定要注意where 條件是唯一索引，否則會導致多行數據被鎖，同時必須要開始事務，否則for update沒效果，使用分布式數據庫中間件還要注意，for update可能會路由到讀節點上。偽代碼：
public void payout(long uid,var payAmount){
try{
begin 事務
# 查詢賬戶總額
var amount= "SELECT amount FROM account WHERE uid=$uid for update";
# 計算賬戶余額
var balanceAmount = amount - payAmount;
if(balanceAmount<0) throw 異常
#更新余額
update account set amount=balanceAmount where uid=$uid；
}catch(Exception e){
rollback 事務;
拋出異常；
}
commit 事務
}b. 使用樂觀鎖（CAS）
樂觀鎖的方式也就是是CAS的方式，適合并發量不高情況，如果并發量高大概率都失敗在重試，開銷也不比悲觀鎖小，
注意這也是面試題：CAS 適合在使用場景下使用？
1. 增加版本號方式
- 在賬戶表增加樂觀鎖版本號
account(uid,amout,version)- 查詢余額時，同時查詢版本號。
SELECT amount,version FROM account WHERE uid=$uid- 每次更新余額時，必須版本號相等，并且版本號每次要修改。
update account set amount=余額，version=newVersion where uid=$uid and version=$oldVersion2. 使用原有金額值比對更新
在執行賬戶余額更新時，where 條件中增加第一次查出來的賬戶余額，即初始余額，如果在執行更新時，初始余額沒變則更新成功，否則肯定是更新了，同時數據庫也會返回受影響的行數，來判斷是否更新成功，如果沒成功就再次重試。
update account set amount=余額 where uid=$uid and amount=$oldAmount以下是偽代碼，遇到失敗回滾事務并拋出異常，上層調用方法要考慮捕獲異常在進行重試
public void payout(long uid,var payAmount){
try{
begin 事務
# 查詢賬戶總額
var amount= "SELECT amount FROM account WHERE uid=$uid for update";
# 計算賬戶余額
var balanceAmount = amount- payAmount;
if(balanceAmount<0) throw 異常
#更新余額
int count=update account set amount=$balanceAmount where uid=$uid and amount=$amount；
###注意如果更新成功返回count為1
if(count<1){
拋出異常重試；
}
}catch(Exception e){
rollback 事務;
拋出異常；
}
commit 事務
}具體到以上示例
訂單a 執行
update account set amount=800 where uid=$uid and amount=1000;訂單b 執行
update account set amount=900 where uid=$uid and amount=1000;以上兩筆執行只有一筆能成功，因為amount 變了。
4. 使用樂觀鎖會不會存在aba 的問題
什么是 aba？
線程 1：獲取出數據的初始值是a，如果數據仍是a的時候，修改才能成功
線程 2：將數據修改成b
線程 3：將數據修改成 a
線程 1：執行cas，發現數據還是 a,進行數據修改
上述場景，線程1在修改數據時，雖然還是a，但已經不是初始條件的a了，中間發生了a變b，b又變a，此 a 非彼 a，但是成功修改了，在有些場景下會有問題，這就是 aba
但是以上場景，對賬戶扣款不會出現問題，因為余額 1000 就是 1000，是相同的，舉個例子，
訂單a：獲取出賬戶余額為 1000，期望余額是 1000的時候，才能修改成功。
訂單b：取了 100，將余額修改成了900。
訂單c：存進去了100，將余額修改成了 1000。
訂單 a：檢查賬戶余額為1000，進行扣款200，賬戶余額變成了800。
以上場景賬戶資金損失嗎沒有吧，不過為了避免產生誤解，推薦還是使用版本號的方式！
5. 總結
以上我們講了在高并發場景在如何保證結果一致性方式，在并發量高情況下推薦使用悲觀鎖的方式，如果并發量不高可以考慮使用樂觀鎖，推薦使用版本號方式。同時樂觀鎖場景要注意 aba 的問題。
