Race Conditions em Microsserviços: Desmistificando um Problema Comum em Arquiteturas Distribuídas

Os microsserviços são uma realidade na arquitetura de sistemas distribuídos, porém, o aumento da complexidade desses sistemas trouxe novos desafios, em especial na garantia da integridade e consistência dos dados de negócio. Com a crescente adoção de microsserviços, problemas de concorrência, como Race Conditions e Lost Update, se tornaram mais frequentes e podem comprometer a eficiência dos seus sistemas. Nesta talk, vamos explorar as causas que levam a problemas de Race Conditions em microsserviços, assim como heurísticas para identificar e controlar situações de concorrência.

Talk apresentada na trilha de Microsserviços II no TDC CONNECTIONS 2023.
Talk apresentada na Weekly II no TDC CONNECTIONS 2023.

Transcript

1. Race Conditions em Microsserviços: Desmistificando um Problema Comum em Arquiteturas Distribuídas
2. Era dos MAINFRAMEs
3. Cliente Funcionaria Sistema Database
4. solicita Cliente Funcionaria Sistema Database
5. request Cliente Funcionaria Sistema Database solicita
6. request response Cliente Funcionaria Sistema Database solicita
7. request response Cliente Funcionaria Sistema Database responde solicita
8. Era dos Microsserviços
9. request response Cliente Funcionaria Sistema Database responde Solicita
10. request response Sistema Database
11. request response Sistema Database
12. request response Sistema Database
13. request response Sistema Database
14. Como o aumento de acesso simultâneo afeta os negócios?
17. Surface Web Deep Web Dark Web
21. Fundamentos
24. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
25. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
26. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
27. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
28. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
29. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
30. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
31. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
32. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
33. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
34. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
35. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
36. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
37. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
38. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
39. E se mais de um usuário tentar reservar a mesma poltrona simultaneamente?
41. João
42. João Maria
43. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1
44. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
45. 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
46. 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:
47. 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:
48. 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
49. 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
50. 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
51. 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
52. Race Conditions
55. Race Conditions em Microsserviços: Desmistificando um Problema Comum em Arquiteturas Distribuídas
56. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { //read val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //process if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; //write manager.merge(poltrona); return ok(); } }
57. Solução Ingênua
58. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { //read val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //process if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; //write manager.merge(poltrona); return ok(); } }
59. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { //read val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //process if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; //write manager.merge(poltrona); return ok(); } }
60. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { //read val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //process if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; //write manager.merge(poltrona); return ok(); } }
61. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { //read val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //process if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; //write manager.merge(poltrona); return ok(); } }
62. read
63. read
64. read process
65. read process
66. read process write ANTI-PATTERN
67. Soluções
69. Syncronized?
70. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
71. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
73. Thread 1
74. Thread 1 Thread 2
75. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2
76. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2
77. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
78. POST /poltronas/1/reservas Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
79. POST /poltronas/1/reservas HTTP 200 Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
80. POST /poltronas/1/reservas HTTP 200 Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
81. POST /poltronas/1/reservas HTTP 200 HTTP 422, “Poltrona indisponível” Thread 1 Thread 2 POST /poltronas/1/reservas
86. Lock Distribuído?
88. Você ou seu time domina essa tecnologia?
89. Já possui alguma destas tecnologias na sua infraestrutura?
95. Pessimistic Locking
96. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //RESTANTE DO CODIGO OMITIDO } }
97. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id, PESSIMISTIC_WRITE) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //RESTANTE DO CODIGO OMITIDO } }
98. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id, PESSIMISTIC_WRITE) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") //RESTANTE DO CODIGO OMITIDO } }
99. select p.* from poltrona p where p.id = :poltronaId for update
100. select p.* from poltrona p where p.id = :poltronaId for update
102. João
103. João Maria
104. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 for update
105. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 for update select p.* from poltrona p where id = 1 for update
106. 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
107. 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
108. 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
109. 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
110. 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
111. 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
112. 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
113. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id, PESSIMISTIC_WRITE) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
115. Se houver alto volume de requisições causando alta espera por acesso da linha?
116. É possível diminuir o tempo do lock?
117. E Se ...
118. ... Trocarmos a estratégia de evitar conflitos para detectar conflitos?
119. Optimistic Locking
120. @Entity class Poltrona( @field:Column(nullable = false) val descricao: String, @field:Column(nullable = false) var reservadoPara: String, @field:Column(nullable = false) var reservado: Boolean = false @field:Version var version: Long ) { @Id @GeneratedValue var id: Long? = null; }
121. @Entity class Poltrona( @field:Column(nullable = false) val descricao: String, @field:Column(nullable = false) var reservadoPara: String, @field:Column(nullable = false) var reservado: Boolean = false, var version: Long ) { @Id @GeneratedValue var id: Long? = null; }
122. @Entity class Poltrona( @field:Column(nullable = false) val descricao: String, @field:Column(nullable = false) var reservadoPara: String, @field:Column(nullable = false) var reservado: Boolean = false, @field:Version var version: Long ) { @Id @GeneratedValue var id: Long? = null; }
123. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id, PESSIMISTIC_WRITE) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
124. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
125. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Syncronized @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; manager.merge(poltrona); return ok(); } }
126. update poltrona set reservado = true, reservadoPara = :user where id = :poltronaId
127. update poltrona set version = 1, reservado = true, reservadoPara = :user where id = :poltronaId and version = 0
129. João
130. João Maria
131. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1
132. João Maria select p.* from poltrona p where id = 1 select p.* from poltrona p where id = 1
133. 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
134. 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
135. 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
136. 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
137. 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
138. 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
139. 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
140. 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
141. 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
143. Como não estourar um erro na cara do usuário?! OptimisticLockException
145. João
146. João
147. João POST /poltronas/1/reservas
148. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1
149. João POST /poltronas/1/reservas select p.* from poltrona p where id = 1 Poltrona -------------- id: 1, descriçao: A3 reservado: false reservadoPara: version: 0
150. 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
151. 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
152. 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
153. 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
154. 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
155. HTTP 500 É uma mensagem muito genérica
156. HTTP 409 CONFLICT
157. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; try { manager.merge(poltrona); }catch (ex: OptimisticLockException){ throw HttpStatusException(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } return ok(); } }
158. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; try { manager.merge(poltrona); }catch (ex: OptimisticLockException){ throw HttpStatusException(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } return ok(); } }
159. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; try { manager.merge(poltrona); }catch (ex: OptimisticLockException){ throw HttpStatusException(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } return ok(); } }
160. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; try { manager.merge(poltrona); }catch (ex: OptimisticLockException){ throw HttpStatusException(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } return ok(); } }
161. Existe uma forma mais elegante...
162. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> { val poltrona = manager.find(Poltrona::class.java, id) ?: throw HttpStatusException(NOT_FOUND, "Poltrona não existente.") if (poltrona.isReservada()) { throw HttpStatusException(UNPROCESSABLE_ENTITY, "Poltrona indisponivel") } poltrona.reservadoPara = usuario; poltrona.reservado = true; try { manager.merge(poltrona); }catch (ex: OptimisticLockException){ throw HttpStatusException(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } return ok(); } }
163. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> {...} @Error fun errorHandler(request: HttpRequest<*>, ex: OptimisticLockException): HttpResponse<*> { return HttpResponse.status<Any>(CONFLICT, ex.message) } }
164. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> {...} @Error fun errorHandler(request: HttpRequest<*>, ex: OptimisticLockException): HttpResponse<*> { return HttpResponse.status<Any>(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } }
165. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> {...} @Error fun errorHandler(request: HttpRequest<*>, ex: OptimisticLockException): HttpResponse<*> { return HttpResponse.status<Any>(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } }
166. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> {...} @Error fun errorHandler(request: HttpRequest<*>, ex: OptimisticLockException): HttpResponse<*> { return HttpResponse.status<Any>(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } }
167. @Controller("/api/v1/poltronas/{id}/reservas") class ReservaPoltronaController(val manager: EntityManager) { @Transactional @Post fun reservar(@PathVariable id: Long, @QueryValue usuario: String): HttpResponse<Void> {...} @Error fun errorHandler(request: HttpRequest<*>, ex: OptimisticLockException): HttpResponse<*> { return HttpResponse.status<Any>(CONFLICT,"Impossivel realizar a reserva, tente novamente.") } }
169. CONCLUSÃO
170. read
171. read process
172. read process write ANTI-PATTERN
173. Race Conditions LOST UPDATE
174. @Syncronized
175. Pessimistic Locking
176. 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
177. 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
178. 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
179. Pessimistic Locking Estratégia: Evitar Conflitos Quando utilizar: alto índice de conflitos, ambientes altamente concorrentes Vantagem: Não exige mudanças no codigo Desvantagem: Pode gerar alto nível de contenção levando a queda de produtividade das transações
180. Optimistic Locking
181. 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
182. 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
183. 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
184. 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
185. Outras estratégias que os Bancos de dados oferecem para lidar com problemas de concorrência
186. Check Constraints Advisory Locks Table Locks Isolation Level
187. Check Constraints Advisory Locks Table Locks Isolation Level
188. Check Constraints Advisory Locks Table Locks Isolation Level
189. Check Constraints Advisory Locks Table Locks Isolation Level
190. Se você usa o Banco de dados ... ... apenas como repositório. VOCÊ ESTA SUB-UTILIZANDO!
191. OBRIGADO! @JORDIHOFC