Redis中秒殺場景下超時(shí)與超賣問題的解決方案
在開發(fā)過程中高并發(fā)問題是很棘手的一個(gè)問題(對于博主這樣的小菜雞來說),當(dāng)我們學(xué)習(xí)redis之前,知道redis是單線程運(yùn)行的所以任務(wù)不會出現(xiàn)線程不安全問題。當(dāng)我們在linux中使用ab來模擬高并發(fā)秒殺時(shí)可能會遇到兩種問題,“超時(shí)和超賣”。
超時(shí)
1.redis連接超時(shí)原因
(1)虛擬機(jī)中的配置問題
我們在測試遠(yuǎn)程連接時(shí)redis連接是否成功時(shí)控制臺可能會報(bào)以下錯誤。
如下所示:
每次看到控制臺紅色的文字我就頭疼。。。
在控制臺中的顯示大概意思是顯示連接超時(shí)導(dǎo)致了失敗。
總結(jié)了以下三條連接失敗原因:
- Linux中的防火墻沒有關(guān)閉而導(dǎo)致失敗。
- redis要打開。
- redis.conf中的bind 127.0.01需要注釋掉,然后 需要修改protected-mode no。
之后如果遇到了以上問題請自行查找。
(2)redis成功連接中模擬在高并發(fā)中的超時(shí)
如圖所示:
2.解決方法
在MySQL中使用jdbc可能會發(fā)現(xiàn)連接超時(shí)問題,所以我們使用了數(shù)據(jù)庫連接池來解決問題,例如druid、c3p0等等。同理我們在redis中也可以同樣使用數(shù)據(jù)庫連接池。
節(jié)省每次連接redis服務(wù)帶來的消耗,把連接好的實(shí)例反復(fù)利用。
通過參數(shù)管理連接的行為
直接上記事本代碼!
鏈接池參數(shù):
- MaxTotal:控制一個(gè)pool可分配多少個(gè)jedis實(shí)例,通過pool.getResource()來獲??;如果賦值為-1,則表示不限制;如果pool已經(jīng)分配了MaxTotal個(gè)jedis實(shí)例,則此時(shí)pool的狀態(tài)為exhausted。
- maxIdle:控制一個(gè)pool最多有多少個(gè)狀態(tài)為idle(空閑)的jedis實(shí)例;
- MaxWaitMillis:表示當(dāng)borrow一個(gè)jedis實(shí)例時(shí),最大的等待毫秒數(shù),如果超過等待時(shí)間,則直接拋JedisConnectionException;
- testOnBorrow:獲得一個(gè)jedis實(shí)例的時(shí)候是否檢查連接可用性(ping());如果為true,則得到的jedis實(shí)例均是可用的;
超賣
1.秒殺超賣現(xiàn)象
在高并發(fā)場景下,多個(gè)線程并發(fā)更新庫存,導(dǎo)致庫存為負(fù)的情況。
看圖幻想:
2.解決方案
(1)利用樂觀鎖淘汰用戶,解決超賣問題
上圖:
//增加樂觀鎖 jedis.watch(qtkey); //3.判斷庫存 String qtkeystr = jedis.get(qtkey); if(qtkeystr==null || "".equals(qtkeystr.trim())) { System.out.println("未初始化庫存"); jedis.close(); return false ; } int qt = Integer.parseInt(qtkeystr); if(qt<=0) { System.err.println("已經(jīng)秒光"); jedis.close(); return false; } //增加事務(wù) Transaction multi = jedis.multi(); //4.減少庫存 //jedis.decr(qtkey); multi.decr(qtkey); //5.加人 //jedis.sadd(usrkey, uid); multi.sadd(usrkey, uid); //執(zhí)行事務(wù) List<Object> list = multi.exec(); //判斷事務(wù)提交是否失敗 if(list==null || list.size()==0) { System.out.println("秒殺失敗"); jedis.close(); return false; } System.err.println("秒殺成功"); jedis.close();
方案原理:
(1)當(dāng)用戶購買時(shí),通過watch來監(jiān)視庫存,如果庫存在watch監(jiān)視后發(fā)生改變,就會捕獲異常而放棄對庫存進(jìn)行減一操作。
(2)如果庫存沒有監(jiān)視到變化并且數(shù)量大于一時(shí),則庫存減一,并且執(zhí)行任務(wù)。
弊端
Redis 在嘗試完成一個(gè)事務(wù)的時(shí)候,可能會因?yàn)槭聞?wù)的失敗而重復(fù)嘗試重新執(zhí)行
保證商品的庫存量正確是一件很重要的事情,但是單純的使用 WATCH 這樣的機(jī)制對服務(wù)器壓力過大
(2)、使用reids的 watch + multi + setnx 指令實(shí)現(xiàn)
為什么要自己構(gòu)建鎖?
雖然有類似的 SETNX 命令可以實(shí)現(xiàn) Redis 中的鎖的功能,但他鎖提供的機(jī)制并不完整
并且setnx也不具備分布式鎖的一些高級特性,還是得通過我們手動構(gòu)建。
(1)創(chuàng)建一個(gè)redis鎖
在 Redis 中,可以通過使用 SETNX 命令來構(gòu)建鎖:rs.setnx(lock_name, uuid值)
而鎖要做的事情就是將一個(gè)隨機(jī)生成的 128 位 UUID 設(shè)置位鍵的值,防止該鎖被其他進(jìn)程獲取。
(2)釋放鎖
鎖的刪除操作很簡單,只需要將對應(yīng)鎖的 key 值獲取到的 uuid 結(jié)果進(jìn)行判斷驗(yàn)證
符合條件(判斷uuid值)通過 delete 在 redis 中刪除即可,rs.delete(lockname)
此外當(dāng)其他用戶持有同名鎖時(shí),由于 uuid 的不同,經(jīng)過驗(yàn)證后不會錯誤釋放掉別人的鎖.
(3)解決鎖無法釋放問題
在之前的鎖中,還出現(xiàn)這樣的問題,比如某個(gè)進(jìn)程持有鎖之后突然程序崩潰,那么會導(dǎo)致鎖無法釋放
而其他進(jìn)程無法持有鎖繼續(xù)工作,為了解決這樣的問題,可以在獲取鎖的時(shí)候加上鎖的超時(shí)功能。
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