仅依赖@Transactional能否保证码表并发安全？避免激活码重复分配

仅靠@Transactional无法保证并发安全，很大概率会出现同一激活码被多个服务重复分配的情况。

问题根源 #

@Transactional默认使用**读已提交（READ_COMMITTED）**隔离级别，这个级别仅能保证读到的数据是其他事务已提交的结果，但阻止不了多个并发事务同时读取到状态为free的同一个激活码：

1. 事务A和事务B同时执行findFirstByStatus("free")，都拿到了同一个Code对象；
2. 两个事务各自修改该Code的状态为assigned并保存；
3. 最终这个激活码会被绑定到两个不同的Service上，违反了"仅可使用一次"的规则。

可行的解决方案 #

1. 数据库悲观锁（最直接的方式）

在查询激活码时直接锁定记录，避免其他事务读取。修改CodeRepository的查询方法，使用select ... for update：

@Query("SELECT c FROM Code c WHERE c.status = 'free' ORDER BY c.id LIMIT 1 FOR UPDATE")
Optional<Code> findFirstFreeCodeForUpdate();

业务方法中调用该方法：

@Transactional
public void assignFreeCodeToService(Service service) {
    Code code = codeRepository.findFirstFreeCodeForUpdate()
        .orElseThrow(() -> new ApiException(ApiException.ErrorCode.NOT_FOUND, "No available Code was found"));
    code.setStatus("assigned");
    service.setCode(code.getId());
    // 无需手动调用save，事务提交时会自动同步修改
}

第一个事务拿到锁后，其他事务必须等待锁释放才能执行查询，从根源上避免重复读取。

2. 数据库乐观锁+重试机制

给Code表新增version字段（整数类型，默认值0），每次更新时校验版本号：

• 修改Code实体类，添加JPA的@Version注解：

@Entity
public class Code {
    // 其他字段
    private String status;
    @Version
    private Integer version;
}

• 业务方法中捕获乐观锁异常，重试分配逻辑：

@Transactional
public void assignFreeCodeToService(Service service) {
    int retryCount = 3; // 设置重试次数
    while (retryCount-- > 0) {
        try {
            Code code = codeRepository.findFirstByStatus("free")
                .orElseThrow(() -> new ApiException(ApiException.ErrorCode.NOT_FOUND, "No available Code was found"));
            code.setStatus("assigned");
            service.setCode(code.getId());
            return;
        } catch (OptimisticLockingFailureException e) {
            // 乐观锁冲突，重试
            continue;
        }
    }
    throw new ApiException(ApiException.ErrorCode.SYSTEM_ERROR, "Failed to assign code after retries");
}

当多个事务同时修改同一个Code时，只有一个会成功，其他会抛出OptimisticLockingFailureException，通过重试可获取下一个可用激活码。

3. 原子更新+循环重试

直接通过数据库的原子更新操作，确保只有一个事务能修改激活码状态：

• 在CodeRepository中添加更新方法：

@Modifying
@Query("UPDATE Code c SET c.status = 'assigned' WHERE c.id = :id AND c.status = 'free'")
int updateCodeStatusToAssigned(@Param("id") Long id);

• 业务方法中循环查找并尝试更新，直到成功：

@Transactional
public void assignFreeCodeToService(Service service) {
    while (true) {
        Code code = codeRepository.findFirstByStatus("free")
            .orElseThrow(() -> new ApiException(ApiException.ErrorCode.NOT_FOUND, "No available Code was found"));
        int updatedRows = codeRepository.updateCodeStatusToAssigned(code.getId());
        if (updatedRows == 1) {
            // 更新成功，绑定到服务
            service.setCode(code.getId());
            return;
        }
        // 更新失败，说明该码已被其他事务抢占，继续循环找下一个
    }
}

这种方式利用数据库行级锁，确保更新操作是原子的，只有第一个执行更新的事务会成功。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mariano L