账户余额的批量入账与扣账实现

1，问题：

在高并发系统中，存在热点账户现象，即一个账户有大量的入账和扣账请求，在这样的背景下，频繁的更新账户的余额会对数据库造成较大的压力。

2，解决思路：

update改为insert。创建待入账流水表和待扣账流水表。批量更新账户余额。

4，引出的新问题：

入账好说，扣账需要注意一点，就是在余额系统中，余额的值不能为负。

5，解决思路：

在插入待扣账流水之前要进行余额检查。即余额-代扣流水总额>0。

6，引出的新问题：

待扣账流水终究要更新到余额的，这时会有并发问题，描述如下：

	定时执行批量更新的线程	插入待扣流水线程
T1	按照时间段获取一批待扣流水
T2	更新余额完成（开启事务A）
T3		查询余额（会获得已经更新的旧值）
T4		查询待扣流水总额
T5	删除待扣流水（事务A提交）
T6		余额检查

这会产生实际余额可扣账，但是检查失败的情况。但是，从业务安全的角度来说，余额没有变负，牺牲了用户体验。还会有一种问题：

	定时执行批量更新的线程	待扣账流水线程
T1	按照时间段获取一批待扣流水（100元）
T2		查询余额（110元）
T3	更新余额（开启事务A）（110元-100元=10元）
T4	删除待扣流水（事务A提交）
T5		查询待扣流水总额（0元）
T6		余额检查（110元-0元-本次扣账100元>0，检查通过）

T4,T5还可能发生一部分删除，一部分未删除时，T5开始查询。都会造成余额实际为负的情况。于是我们采用另外一种方式：

	定时执行批量更新的线程	待扣账流水线程
T1	按照时间段获取一批待扣流水（100）
T2		查询待扣流水总额（100）
T3	更新余额（开启事务A）（110-100）
T4	删除待扣流水（事务A提交）
T5		查询余额（10）
		余额检查（10-100-本次扣账<0）（即使查询余额发生在事务A未提交时，那么就会变成110-100-本次扣账。也是安全的）

待扣账流水线程的业务逻辑修改为先汇总待扣总额，然后查询余额，这样最坏的情况就是如表中所展示的情况。可能会造成扣款失败，但是对于业务来说是安全的，不会出现余额为负。

7，还有问题：

更新余额的线程和待扣流水的线程问题看似解决，但是有一个很严重的问题。

	待扣账流水线程A	待扣账流水线程B
T1	查询待扣流水总额（100）	查询待扣流水总额（100）
T2	查询余额（110）
T3		查询余额（110）
T4	余额检查（110-100-本次10>=0）通过
T5		余额检查（110-100-本次10>=0）通过
T6	插入待扣流水	插入待扣流水

好蠢啊，有没有。余额对我们来说是竞争资源，这个在扣账的情况下真的没法并发，不上锁是不行的！前面已经说了，目的就是为了解决update的行锁竞争问题！咋办呢？

引入一个新的组件吧，用redis。内存计算要比数据库行锁快的多，而且redis是线程安全的。

	待扣账流水线程A	待扣账流水线程B
T1	EXISTS 账户ID?
T2	return false	EXISTS 账户ID?
T3		return false
T4	获取redisLock成功	获取redisLock失败
T5	get 余额 from  DB	50毫秒后重试
T6	set 账户ID 余额
T7	DECRBY 本次扣账金额>0	EXISTS 账户ID?
T8		return true
T9	插入待扣流水	DECRBY 本次扣账金额>0
T10		插入待扣流水

Redis Decrby 命令将 key 所储存的值减去指定的减量值。

如果 key 不存在，那么 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 DECRBY 操作。

这里为啥用了redisLock呢？为了达成只有一个线程set redis的值。其他线程等待的效果。当然了，看系统的并发，如果你不害怕缓存击穿现场。直接setnx也是可以的呀。

现在不要忘记那个批量更新余额的线程。

插入待扣流水的线程伪代码实现一下：

这个方法就叫tryGet方法吧。

boolean exists = exists account_id ?

if(exists){
　　BigDecimal balance = get value by account_id from redis;
　　if(balance - 本次扣减>0){
　　　　BigDecimal afterDec = DECRBY 本次扣账金额;
　　　　if(afterDec<0){
　　　　　　//被余额检查扣成了负数，你得把本次扣减的还回去。
　　　　　　//十分重要，一定要还回去
　　　　　　INCRESBY 本次扣减金额。
　　　　}else{
　　　　　　int count = insert;
　　　　　　if(count<0){
　　　　　　　　//还回去
　　　　　　　　INCRESBY 本次扣减金额。
　　　　　　}
　　　　}
　　}
　　
}else{

　　if(redisLock.tryLock()){
　　　　try{
　　　　　　BigDecimal balance = query from DB where account_id = ?;
　　　　　　set Redis account_id balance;
　　　　}finally{
　　　　　　redisLock.unlock();
　　　　}

　　}else{
　　　　sleep 50ms;
　　　　tryGet();
　　}
}

 批量扣账的线程只负责把待扣流水更新入余额。

批量待入流水除了更新余额，还要更新redis的值。

使用redis会面临严重的问题，你无法保证调用Redis一定成功！！！redis也没有流水号什么的，不会像业务系统有幂等性！！！用来做余额检查有天然的缺陷啊！！！使用补偿也无法解决啊。大神有方案留言。

 

	批量更新余额线程	插入待扣流水线程
T1	按照时间段获取一批待扣流水	EXISTS 账户ID?
T2		return true
T3	更新余额（开启事务A）
T4	删除待扣流水（事务A提交）
T5	tryGet方法
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