EF Core 的并发处理

概念

并发问题是一个常见的问题，很多人认为并发只会发生在数据库操作上，其实不然，它一样可以发生在文件的读写操作上。只要我们从服务器访问资源并更新，就有可能会发生并发。但我们在开发中更多的是连接数据库来操作数据，所以我们习惯性的认为并发是数据库并发。

并发是指两个或多个用户试图同时修改同一资源造成的冲突。比如，A君读取数据以更新数据，但B君在A君更新数据之前先更新数据，A君更新操会导致三个值之间发生冲突。这三个值分别：

• A君读取到的值（原始值）

• B君更新的值（数据库值）

• A君正在更新的值（当前值）

这种并发冲突如果不做任何处理会造成数据前后的不一致和完整性。比如：下单和退货发生并发冲突时将造成库存不一致，后果可想而知。

我们通过并发检测和解决并发冲突称为并发处理。

并发处理是一种机制，使众多用户能够同时访问相同的资源，同时确保资源在未来所有请求中保持数据的安全性、完整性和一致。

处理并发冲突有两种解决方法：乐观并发和悲观并发策略。

悲观并发

悲观并发每次访问资源时都上锁，使得其它用户无法访问该资源。这种策略就是假设用户每次访问资源都认定会更新资源，所以每次访问资源就上锁，当资源被修改时，同一资源上的所有其它并发操作都将被暂停，直到当前操作完成，并且该资源上的锁被释放。

这种方法在资源争用较高的场景中是一个不错的选择。可以在锁定持续时间较短的场景中利用悲观并发。但是，当用户与数据交互时，悲观并发不能很好的扩展，会导致资源锁住很长的时间。再者当互联网连接较弱或断开连接时，将无法正确管理数据，这会影响数据库的工作。

乐观并发

乐观并发假设用户每次访问资源都不会更新资源，所以资源不会被锁定。但是在更新的时候会判断在此期间其它用户是否有更新操作。

乐观并发遵循“保存最新数据”的策略。

乐观并发通常用于数据稀缺的场景，也就是常说的频繁读取，这样可以提高吞吐量，但也会消耗额外的服务器资源 。

乐观并发提高了性能也更好的支持扩展，因为它允许服务器在更短时间内为更多的客户端提供服务。

今天，我们来讨论 EF Core 是怎么处理数据库并发。在EF Core 中是不支持悲观并发，但有两种方式可用于乐观并发来进行并发冲突检测。

一种是将实体配置为并发令牌；另一种是在实体类中添加行版本属性。

使用并发令牌

Data Annotation 配置方式

1.  
   public class Users
2.  
   {
3.  
   public int Id { get; set; }
4.  
   public string UserName { get; set; }
5.  
   public string PasswordHash { get; set; }
6.  
   [ConcurrencyCheck]
7.  
   public string ConcurrencyStamp { get; set; }
8.  
   }

Fluent API 配置方式

1.  
   protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
2.  
   {
3.  
   modelBuilder.Entity<Users>()
4.  
   .Property(p => p.ConcurrencyStamp)
5.  
   .IsConcurrencyToken();
6.  
   }

两种配置方式选择一种即可，使用并发令牌 EF Core 不会自动生成值，我们在更新实体记得给 ConcurrencyStamp 赋值。

使用版本属性

Data Annotation 配置方式

1.  
   public class Roles
2.  
   {
3.  
   public int Id { get; set; }
4.  
   public string Name { get; set; }
5.  
   public string Description { get; set; }
6.  
   [Timestamp]
7.  
   public byte[] Timestamp { get; set; }
8.  
   }

Fluent API 配置方式

1.  
   protected override void OnModelCreating(ModelBuilder modelBuilder)
2.  
   {
3.  
   modelBuilder.Entity<Roles>()
4.  
   .Property(p => p.Timestamp)
5.  
   .IsRowVersion();
6.  
   }

也是两种选择一种，但与并发令牌不同的是不用给 Timestamp 赋值，EF Core 会自动产生一个值。

配置完之后 ，实体执行更新或删除操作时，EF Core 都会将请求中的信息值与数据库表中的值进行比较。

• 如果两个值匹配，则执行操作。

• 如果值不匹配，则更新或删除操作将中止并且抛出一个 DbUpdateConcurrencyException。

当 EF Core 抛出 DbUpdateConcurrencyException ，我们可以做如下选择进行处理：

• 中止操作并要求用户刷新界面重新操作，称为使用他的，但会覆盖本地的操作数据。

• 使用当前值（最新一次提交的数据）并尝试重新 SaveChanges ，称为使用我的，但会覆盖服务器上的数据。

• 将冲突记录下来，让用户自己选择使用那个数据，称为手动解决。这种方式始终保持数据最新。

以下是个简单的冲突处理代码：

1.  
   using (var context = new ApplicationDbContext())
2.  
   {
3.  
   var role = context.Roles.Single(p => p.Id == 1);
4.  
   role.Name = "administrators";
5.  
    
6.  
   context.Database.ExecuteSqlRaw(
7.  
   "UPDATE dbo.Roles SET Description = '管理员组' WHERE Id = 1");
8.  
    
9.  
   var savedData = false;
10.  
     
11.  
    while (!savedData)
12.  
    {
13.  
    try
14.  
    {
15.  
    // 更新到数据库
16.  
    context.SaveChanges();
17.  
    savedData = true;
18.  
    }
19.  
    catch (DbUpdateConcurrencyException ex)
20.  
    {
21.  
    foreach (var item in ex.Entries)
22.  
    {
23.  
    if (item.Entity is Roles)
24.  
    {
25.  
    var currentValues = entry.CurrentValues;
26.  
    var dbValues = entry.GetDatabaseValues();
27.  
     
28.  
    foreach (var prop in currentValues.Properties)
29.  
    {
30.  
    var currentValue = currentValues[prop];
31.  
    var dbValue = dbValues[prop];
32.  
    }
33.  
     
34.  
    // 刷新原始值以绕过下一次并发检查
35.  
    item.OriginalValues.SetValues(dbValues);
36.  
    }
37.  
    else
38.  
    {
39.  
    throw new NotSupportedException( "未处理的并发冲突：" item.Metadata.Name);
40.  
    }
41.  
    }
42.  
    }
43.  
    }
44.  
    }

这个示例只是说明下 DbUpdateConcurrencyException 里的 Entries 及三种值。

EF Core 并发处理就到这。

祝大家学习愉快！

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