Laravel中如何避免异步API并发触发重复SQL插入的完整性约束冲突？

问题背景 #

我们的React应用通过向Laravel GraphQL API发起多份参数不同的异步请求，以此避免性能过慢并提升容错性。但有时即便在插入前检查记录是否存在，仍会向同一张中间表插入相同值的记录。推测原因是多个异步请求在绕过存在性检查后，同时执行插入操作，进而触发重复值导致的完整性约束错误。

目前我们采用串行请求的方式解决，但性能较慢；使用队列任务插入又过于复杂。除这两种方式外，是否有其他方法可确保MySQL不会同时执行这两条插入查询？我了解到使用upsert或try catch可掩盖错误，但无法解决核心问题。我重写了代码，不再使用sync或syncWithoutDetaching，因为这两个方法触发错误的频率更高。

触发错误的代码 #

/**
 * Add strategy_department record, if that key does not already exist
 *
 * @param Strategy $strategy
 * @param Task $task
 *
 */
private function addStrategyDepartmentIfDoesntExist(Strategy $strategy, Task $task): void
{
    $this->handleErrorsForAddStrategyDepartmentIfDoesntExist($strategy, $task);
    $strategy_department_table_name = 'strategy_department';

    /**
     * If error is not thrown, then we can add the department to the strategy if it doesn't exist
     */
    $strategy_department_found = DB::table($strategy_department_table_name)
        ->where('strategy_id', $strategy->id)
        ->where('department_id', $task->service->department->id)->first();

    if (!isset($strategy_department_found)) {
        DB::table($strategy_department_table_name)->insert([
            'strategy_id' => $strategy->id,
            'department_id' => $task->service->department->id,
            'created_at' => now(),
            'updated_at' => now(),
        ]);
    }
}

解决方案 #

1. 利用数据库唯一约束 + 原子化插入（替代先查后插） #

核心问题是并发下的"检查-插入"非原子操作，直接把判断逻辑交给数据库，用原子化语句完成操作，从根源避免竞态：

方案A：使用INSERT IGNORE

Laravel中通过原生SQL执行，忽略约束冲突的插入请求：

DB::statement("INSERT IGNORE INTO {$strategy_department_table_name} (strategy_id, department_id, created_at, updated_at) VALUES (?, ?, ?, ?)", [
    $strategy->id,
    $task->service->department->id,
    now(),
    now()
]);

全程是原子操作，不会出现多个请求同时绕过检查的情况。

方案B：使用INSERT ... ON DUPLICATE KEY UPDATE

如果需要在重复时更新字段（比如updated_at），可以用该语句：

DB::statement("INSERT INTO {$strategy_department_table_name} (strategy_id, department_id, created_at, updated_at) VALUES (?, ?, ?, ?) ON DUPLICATE KEY UPDATE updated_at = ?", [
    $strategy->id,
    $task->service->department->id,
    now(),
    now(),
    now()
]);

同样是原子操作，既避免重复插入，又能在重复时更新数据，比先查后插更可靠。

2. 事务加行锁控制并发 #

针对目标记录加行锁，确保同一时间只有一个请求能执行插入操作：

DB::transaction(function () use ($strategy, $task, $strategy_department_table_name) {
    // 先锁定目标行，其他请求需等待当前事务完成
    DB::table($strategy_department_table_name)
        ->where('strategy_id', $strategy->id)
        ->where('department_id', $task->service->department->id)
        ->lockForUpdate()
        ->first();

    // 再执行检查和插入
    $strategy_department_found = DB::table($strategy_department_table_name)
        ->where('strategy_id', $strategy->id)
        ->where('department_id', $task->service->department->id)
        ->first();

    if (!isset($strategy_department_found)) {
        DB::table($strategy_department_table_name)->insert([
            'strategy_id' => $strategy->id,
            'department_id' => $task->service->department->id,
            'created_at' => now(),
            'updated_at' => now(),
        ]);
    }
});

这种方式会有轻微性能损耗，但远优于串行请求。

关键前提：建立联合唯一约束 #

上述方案的基础是，strategy_department表必须在strategy_id和department_id上建立联合唯一约束，否则数据库无法识别重复记录。未添加的话，执行以下迁移：

Schema::table('strategy_department', function (Blueprint $table) {
    $table->unique(['strategy_id', 'department_id']);
});

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Drew Gallagher