Django中uniqueConstraint与get_or_create并发失效问题求助

问题原因 #

1. select_for_update的局限性：select_for_update仅能锁定已存在的数据库行，当并发请求进来时，所有请求的get操作都找不到目标草稿，此时无法加锁，所有请求都会进入create分支，同时尝试插入数据触发唯一约束冲突。
2. 事务隔离级别影响：默认的读已提交隔离级别下，事务只能看到其他事务已提交的修改。第一个请求创建草稿后未提交时，其他并发请求仍看不到这条记录，会继续执行创建操作。
3. 冗余的save()调用：get_or_create在创建记录时会自动执行保存，额外调用save()属于冗余操作，无实际作用。

解决方案 #

方案1：锁定用户行（推荐） #

通过锁定当前用户的数据库行，确保同一时间只有一个请求能处理该用户的草稿创建，从根源避免竞态：

from django.db import transaction

@transaction.atomic
def create_new_request(self, request: Request):
    # 先锁定当前用户行，同一用户的并发请求会排队等待锁释放
    user = User.objects.select_for_update().get(id=request.user.id)
    
    # 执行get_or_create，此时不会有并发冲突
    purchase_request, request_created = PurchaseRequest.objects.get_or_create(
        requester=user,
        status="draft",
    )
    
    print("get or created: ", purchase_request.id, request_created)

方案2：捕获唯一约束异常并重试 #

利用数据库的唯一约束作为最终校验，捕获IntegrityError后重新查询已创建的记录，属于乐观锁思路：

from django.db import transaction, IntegrityError

def create_new_request(self, request: Request):
    while True:
        try:
            with transaction.atomic():
                purchase_request, request_created = PurchaseRequest.objects.get_or_create(
                    requester=request.user,
                    status="draft",
                )
                break
        except IntegrityError:
            # 冲突说明其他请求已创建记录，直接查询即可
            purchase_request = PurchaseRequest.objects.get(
                requester=request.user,
                status="draft",
            )
            request_created = False
            break
    
    print("get or created: ", purchase_request.id, request_created)

方案3：精细行锁+异常处理 #

先尝试锁定已存在的草稿，不存在则创建，同时处理并发创建的冲突：

from django.db import transaction, IntegrityError

@transaction.atomic
def create_new_request(self, request: Request):
    request_created = False
    try:
        # 尝试获取并锁定已存在的草稿
        purchase_request = PurchaseRequest.objects.select_for_update().get(
            requester=request.user,
            status="draft",
        )
    except PurchaseRequest.DoesNotExist:
        try:
            # 不存在则创建
            purchase_request = PurchaseRequest.objects.create(
                requester=request.user,
                status="draft",
            )
            request_created = True
        except IntegrityError:
            # 并发创建冲突，重新查询已存在的记录
            purchase_request = PurchaseRequest.objects.get(
                requester=request.user,
                status="draft",
            )
    
    print("get or created: ", purchase_request.id, request_created)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者paul23