Evitando Race Conditions em aplicações distribuídas com Spring Boot

Softwares são ferramentas que automatizam rotinas, regras e procedimentos de um modelo de negócio. Então já é de se esperar que alguns nichos possuam maiores desafios do que outros. Existe um domínio de sistemas que traz contigo grande probabilidade de ocorrer problemas devido à alta concorrência por uso de um recurso de software, e estou me referindo aos sistemas que envolvem realizar reservas.

Sistemas que realizam Reservas, estão sujeitos a sofrer com problemas de condições de corrida (Race Conditions), pois por natureza a solução em software é criada baseado no padrão: leitura-processamento-escrita. E soluções baseadas neste padrão abrem pequenas janelas de tempo onde é possível que outro processo execute a reserva do recurso, e se seu sistema não estiver preparado ocorrerá o que chamamos de atualização perdida ou Lost Update, permitindo que mais de um processo reserve o mesmo recurso. Dado a isso é importante que o desenvolvedor possua heurísticas para identificar Race Conditions e proteger seu sistema, já que a maioria dos WebServices e REST APIs nascem concorrentes por natureza.

A ideia desta talk é trazer de maneira muito didática uma visão de como uma pessoa desenvolvedora independente do estágio de carreira consegue identificar problemas de Race Conditions, anomalias em banco de dados relacionais e como implementar estratégias de controle de concorrência extraindo o máximo da aplicação e do Banco de dados.

1. Evitando Race Conditions em aplicações distribuídas | Spring Boot
2. Sistemas Distribuídos
5. public class ReservaPoltronaController { }
6. @RestController public class ReservaPoltronaController { }
7. @RestController public class ReservaPoltronaController { }
8. @RestController public class ReservaPoltronaController { }
9. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(Long id, String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
10. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(Long id, String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
11. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(Long id, String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
12. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(Long id, String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
13. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping public ResponseEntity<?> reservar(Long id, String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
14. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(Long id, String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
15. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
16. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
17. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
18. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //aqui vem a logica de reserva Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
19. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
20. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
21. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
22. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
23. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
24. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
25. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
26. E se mais de um usuário tentar reservar a mesma poltrona simultaneamente?
28. João
29. João Maria
30. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1
31. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
32. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
33. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara:
34. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara:
35. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1
36. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao João Maria update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1
37. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao João Maria Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: maria update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 1 linha atualizada
38. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao João Maria Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: maria update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 1 linha atualizada
39. Race Conditions
40. Jordi Henrique Silva @SILVAH.JORDI @JORDIHSILVA @JORDIHOFC @JORDIHOFC
42. Evitando Race Conditions em aplicações distribuídas | Spring Boot
43. Solução ingênua
44. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //read Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); //process if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); //write repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
45. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //read Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); //process if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); //write repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
46. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //read Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); //process if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); //write repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
47. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam String usuario) { //read Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); //process if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); //write repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
48. read
49. read
50. read process
51. read process
52. read process write ANTI PATTERN
53. Soluções
55. Syncronized?
56. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public syncronized ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario){ } }
58. Thread 1
59. Thread 1 Thread 2
60. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2
61. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2
62. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
63. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
64. POST /poltronas/1/reservas HTTP 200 Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
65. POST /poltronas/1/reservas HTTP 200 Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
66. POST /poltronas/1/reservas HTTP 200 HTTP 422, “Poltrona indisponível” Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
71. Lock Distribuído?
73. você ou seu time domina esta tecnologia?
74. Já possui alguma destas tecnologias na minha infraestrutura?
80. Pessimistic Locking
81. public interface PoltronaRepository extends JpaRepository<Poltrona,Long> { }
82. public interface PoltronaRepository extends JpaRepository<Poltrona,Long> { Optional<Poltrona> findByIdWithPessimisticLock(Long id); }
83. public interface PoltronaRepository extends JpaRepository<Poltrona,Long> { @Query("select p from Poltrona p where p.id = :id") Optional<Poltrona> findByIdWithPessimisticLock(Long id); }
84. public interface PoltronaRepository extends JpaRepository<Poltrona,Long> { @Lock(LockModeType.PESSIMISTIC_WRITE) @Query("select p from Poltrona p where p.id = :id") Optional<Poltrona> findByIdWithPessimisticLock(Long id); }
85. select p.* from poltrona p where p.id = :poltronaId for update
86. select p.* from poltrona p where p.id = :poltronaId for update
87. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario){ Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
88. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario){ Poltrona poltrona = repository.findByIdWithPessimisticLocking(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
90. João
91. João Maria
92. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 for update
93. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
94. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
95. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
96. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
97. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
98. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: João Maria COMMIT update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
99. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao João Maria COMMIT update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
100. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao João Maria Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao COMMIT update poltrona set reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
101. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario){ Poltrona poltrona = repository.findByIdWithPessimisticLocking(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
103. Se houver alto volume de requisições causando alta espera por acesso da linha?
104. É possível diminuir o tempo do lock?
105. E Se ...
106. ... Trocarmos a estratégia de evitar conflitos para detectar conflitos?
107. Optimistic Locking
108. @Entity public class Poltrona { @Id @GeneratedValue private Long id; private String descricao; private String reservadoPara; private boolean reservado = false; @Version private Long version; }
109. @Entity public class Poltrona { @Id @GeneratedValue private Long id; private String descricao; private String reservadoPara; private boolean reservado = false; @Version private Long version; }
110. @Entity public class Poltrona { @Id @GeneratedValue private Long id; private String descricao; private String reservadoPara; private boolean reservado = false; @Version private Long version; }
111. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario){ Poltrona poltrona = repository.findByIdWithPessimistcLock(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
112. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario){ Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
113. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario){ Poltrona poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if(poltrona.isReservada()){ throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); repository.save(poltrona); return ResponseEntity.ok().build(); } }
114. update poltrona set reservado = true, reservadoPara = :user where id = :poltronaId
115. update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = :user where id = :poltronaId and version = 0
117. João
118. João Maria
119. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1
120. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
121. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
122. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
123. Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 update poltrona set version = 1 reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0 João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
124. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao version: 1 update poltrona set version = 1 reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0 João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
125. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao version: 1 update poltrona set version = 1 reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0 João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
126. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao version: 1 update poltrona set version = 1 reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 and version = 0 update poltrona set version = 1 reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0 João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
127. 1 linha atualizada Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: joao version: 1 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 and version = 0 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0 João Maria OptimisticLockException select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
129. Como não estourar um erro na cara do usuário?! OptimisticLockException
131. João
132. João
133. João POST /poltronas/1/reservas
134. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1
135. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0
136. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 and version = 0
137. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 and version = 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: maria version: 1
138. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 and version = 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: maria version: 1 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0
139. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 and version = 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: maria version: 1 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0 OptimisticLockException
140. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘maria’ where id = 1 and version = 0 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: true reservadoPara: maria version: 1 update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = ‘joao’ where id = 1 and version = 0 OptimisticLockException HTTP 500
141. HTTP 500 É uma mensagem muito genérica
142. HTTP 409 CONFLICT
143. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) { PoltronaOptimisticLocking poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); try { repository.save(poltrona); } catch (ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { throw new ResponseStatusException(CONFLICT, "Impossivel realizar a reserva, tente novamente", ex); } return ResponseEntity.ok().build(); } }
144. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) { PoltronaOptimisticLocking poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); try { repository.save(poltrona); } catch (ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { throw new ResponseStatusException(CONFLICT, "Impossivel realizar a reserva, tente novamente", ex); } return ResponseEntity.ok().build(); } }
145. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) { PoltronaOptimisticLocking poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); try { repository.save(poltrona); } catch (ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { throw new ResponseStatusException(CONFLICT, "Impossivel realizar a reserva, tente novamente", ex); } return ResponseEntity.ok().build(); } }
146. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) { PoltronaOptimisticLocking poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); try { repository.save(poltrona); } catch (ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { throw new ResponseStatusException(CONFLICT, "Impossivel realizar a reserva, tente novamente", ex); } return ResponseEntity.ok().build(); } }
147. Existe uma forma mais elegante...
148. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) { PoltronaOptimisticLocking poltrona = repository.findById(id) .orElseThrow(() -> new ResponseStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.")); if (poltrona.isReservada()) { throw new ResponseStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Esta poltrona já esta reservada"); } poltrona.setReservado(true); poltrona.setReservadoPara(usuario); try { repository.save(poltrona); } catch (ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { throw new ResponseStatusException(CONFLICT, "Impossivel realizar a reserva, tente novamente", ex); } return ResponseEntity.ok().build(); } }
149. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) {...} @ExceptionHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException.class) public ResponseEntity<?> optimisticLockingHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { Map<String, String> response = Map.of("mensagem", "Impossivel realizar a reserva, tente novamente"); return ResponseEntity.status(CONFLICT).body(response); } }
150. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) {...} @ExceptionHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException.class) public ResponseEntity<?> optimisticLockingHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { Map<String, String> response = Map.of("mensagem", "Impossivel realizar a reserva, tente novamente"); return ResponseEntity.status(CONFLICT).body(response); } }
151. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) {...} @ExceptionHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException.class) public ResponseEntity<?> optimisticLockingHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { Map<String, String> response = Map.of("mensagem", "Impossivel realizar a reserva, tente novamente"); return ResponseEntity.status(CONFLICT).body(response); } }
152. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) {...} @ExceptionHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException.class) public ResponseEntity<?> optimisticLockingHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { Map<String, String> response = Map.of("mensagem", "Impossivel realizar a reserva, tente novamente"); return ResponseEntity.status(CONFLICT).body(response); } }
153. @RestController public class ReservaPoltronaController { @Autowired private PoltronaRepository repository; @Transactional @PostMapping("api/v1/poltronas/{id}/reservas") public ResponseEntity<?> reservar(@PathVariable Long id, @RequestParam @NotBlank String usuario) {...} @ExceptionHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException.class) public ResponseEntity<?> optimisticLockingHandler(ObjectOptimisticLockingFailureException ex) { Map<String, String> response = Map.of("mensagem", "Impossivel realizar a reserva, tente novamente"); return ResponseEntity.status(CONFLICT).body(response); } }
155. Conclusão
156. Pessimistic Locking transações
157. Pessimistic Locking Estratégia: Evitar Conflitos transações
158. Pessimistic Locking Estratégia: Evitar Conflitos Quando utilizar: alto índice de conflitos, ambientes altamente concorrentes das transações
159. Pessimistic Locking Estratégia: Evitar Conflitos Quando utilizar: alto índice de conflitos, ambientes altamente concorrentes Vantagem: Aumento da consistência
160. Pessimistic Locking Estratégia: Evitar Conflitos Quando utilizar: alto índice de conflitos, ambientes altamente concorrentes Vantagem: Aumento da consistência Desvantagem: Pode gerar alto nível de contenção levando a queda de produtividade das transações
161. Optimistic Locking
162. Optimistic Locking Estratégia: Detectar Conflitos
163. Optimistic Locking Estratégia: Detectar Conflitos Quando utilizar: baixo índice de conflitos, ambientes razoavelmente concorrentes
164. Optimistic Locking Estratégia: Detectar Conflitos Quando utilizar: baixo índice de conflitos, ambientes razoavelmente concorrentes Vantagem: Menor tempo de bloqueio, menor contenção de transações
165. Optimistic Locking Estratégia: Detectar Conflitos Quando utilizar: baixo índice de conflitos, ambientes razoavelmente concorrentes Vantagem: Menor tempo de bloqueio, menor contenção de transações Desvantagem: em ambientes concorrentes pode gerar alto custo computacional, dado ao grande numero de rollbacks em transações
166. Pessimistic vs Optmistic
167. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
168. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
169. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
170. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
171. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
172. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
173. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
174. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
175. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
176. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
177. Pessimistic Locking Optimistic Locking Evitar Conflitos Detectar Conflitos Alto índice de concorrência Baixo/médio índice de concorrência Método mais consistente Menor tempo de bloqueio Em cenários com índice de concorrência exagerados pode levar a um grande tempo de bloqueio Aumento na quantidade transações revertidas (rollbacks), exige retentivas (retries)
178. OBRIGADO!