Redis實現庫存扣減的解決方案防止商品超賣
Redis 如何實現庫存扣減操作?如何防止商品被超賣?
基于數據庫單庫存 基于數據庫多庫存 基于redis 基于redis實現扣減庫存的具體實現 初始化庫存回調函數(IStockCallback) 扣減庫存服務(StockService)。
在日常開發(fā)中有很多地方都有類似扣減庫存的操作,比如電商系統(tǒng)中的商品庫存,抽獎系統(tǒng)中的獎品庫存等。
解決方案
1. 使用mysql數據庫
使用一個字段來存儲庫存,每次扣減庫存去更新這個字段。
2. 還是使用數據庫
但是將庫存分層多份存到多條記錄里面,扣減庫存的時候路由一下,這樣子增大了并發(fā)量,但是還是避免不了大量的去訪問數據庫來更新庫存。
3. 將庫存放到redis使用redis的incrby特性來扣減庫存。
分析
在上面的第一種和第二種方式都是基于數據來扣減庫存。
[基于數據庫單庫存]
第一種方式在所有請求都會在這里等待鎖,獲取鎖有去扣減庫存。在并發(fā)量不高的情況下可以使用,但是一旦并發(fā)量大了就會有大量請求阻塞在這里,導致請求超時,進而整個系統(tǒng)雪崩;而且會頻繁的去訪問數據庫,大量占用數據庫資源,所以在并發(fā)高的情況下這種方式不適用。
[基于數據庫多庫存]
第二種方式其實是第一種方式的優(yōu)化版本,在一定程度上提高了并發(fā)量,但是在還是會大量的對數據庫做更新操作大量占用數據庫資源。
基于數據庫來實現扣減庫存還存在的一些問題:
用數據庫扣減庫存的方式,扣減庫存的操作必須在一條語句中執(zhí)行,不能先selec在update,這樣在并發(fā)下會出現超扣的情況。如:
update number set x=x-1 where x > 0
- MySQL自身對于高并發(fā)的處理性能就會出現問題,一般來說,MySQL的處理性能會隨著并發(fā)thread上升而上升,但是到了一定的并發(fā)度之后會出現明顯的拐點,之后一路下降,最終甚至會比單thread的性能還要差。
- 當減庫存和高并發(fā)碰到一起的時候,由于操作的庫存數目在同一行,就會出現爭搶InnoDB行鎖的問題,導致出現互相等待甚至死鎖,從而大大降低MySQL的處理性能,最終導致前端頁面出現超時異常。
[基于redis]
針對上述問題的問題我們就有了第三種方案,將庫存放到緩存,利用redis的incrby特性來扣減庫存,解決了超扣和性能問題。但是一旦緩存丟失需要考慮恢復方案。比如抽獎系統(tǒng)扣獎品庫存的時候,初始庫存=總的庫存數-已經發(fā)放的獎勵數,但是如果是異步發(fā)獎,需要等到MQ消息消費完了才能重啟redis初始化庫存,否則也存在庫存不一致的問題。
基于redis實現扣減庫存的具體實現
- 我們使用redis的lua腳本來實現扣減庫存
- 由于是分布式環(huán)境下所以還需要一個分布式鎖來控制只能有一個服務去初始化庫存
- 需要提供一個回調函數,在初始化庫存的時候去調用這個函數獲取初始化庫存
[初始化庫存回調函數(IStockCallback )]
/** * 獲取庫存回調 * @author yuhao.wang */ public interface IStockCallback { /** * 獲取庫存 * @return */ int getStock(); }
[扣減庫存服務(StockService)]
/** * 扣庫存 * * @author yuhao.wang */ @Service public class StockService { Logger logger = LoggerFactory.getLogger(StockService.class); /** * 不限庫存 */ public static final long UNINITIALIZED_STOCK = -3L; /** * Redis 客戶端 */ @Autowired private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; /** * 執(zhí)行扣庫存的腳本 */ public static final String STOCK_LUA; static { /** * * @desc 扣減庫存Lua腳本 * 庫存(stock)-1:表示不限庫存 * 庫存(stock)0:表示沒有庫存 * 庫存(stock)大于0:表示剩余庫存 * * @params 庫存key * @return * -3:庫存未初始化 * -2:庫存不足 * -1:不限庫存 * 大于等于0:剩余庫存(扣減之后剩余的庫存) * redis緩存的庫存(value)是-1表示不限庫存,直接返回1 */ StringBuilder sb = new StringBuilder(); sb.append("if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 1) then"); sb.append(" local stock = tonumber(redis.call('get', KEYS[1]));"); sb.append(" local num = tonumber(ARGV[1]);"); sb.append(" if (stock == -1) then"); sb.append(" return -1;"); sb.append(" end;"); sb.append(" if (stock >= num) then"); sb.append(" return redis.call('incrby', KEYS[1], 0 - num);"); sb.append(" end;"); sb.append(" return -2;"); sb.append("end;"); sb.append("return -3;"); STOCK_LUA = sb.toString(); } /** * @param key 庫存key * @param expire 庫存有效時間,單位秒 * @param num 扣減數量 * @param stockCallback 初始化庫存回調函數 * @return -2:庫存不足; -1:不限庫存; 大于等于0:扣減庫存之后的剩余庫存 */ public long stock(String key, long expire, int num, IStockCallback stockCallback) { long stock = stock(key, num); // 初始化庫存 if (stock == UNINITIALIZED_STOCK) { RedisLock redisLock = new RedisLock(redisTemplate, key); try { // 獲取鎖 if (redisLock.tryLock()) { // 雙重驗證,避免并發(fā)時重復回源到數據庫 stock = stock(key, num); if (stock == UNINITIALIZED_STOCK) { // 獲取初始化庫存 final int initStock = stockCallback.getStock(); // 將庫存設置到redis redisTemplate.opsForValue().set(key, initStock, expire, TimeUnit.SECONDS); // 調一次扣庫存的操作 stock = stock(key, num); } } } catch (Exception e) { logger.error(e.getMessage(), e); } finally { redisLock.unlock(); } } return stock; } /** * 加庫存(還原庫存) * * @param key 庫存key * @param num 庫存數量 * @return */ public long addStock(String key, int num) { return addStock(key, null, num); } /** * 加庫存 * * @param key 庫存key * @param expire 過期時間(秒) * @param num 庫存數量 * @return */ public long addStock(String key, Long expire, int num) { boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key); // 判斷key是否存在,存在就直接更新 if (hasKey) { return redisTemplate.opsForValue().increment(key, num); } Assert.notNull(expire,"初始化庫存失敗,庫存過期時間不能為null"); RedisLock redisLock = new RedisLock(redisTemplate, key); try { if (redisLock.tryLock()) { // 獲取到鎖后再次判斷一下是否有key hasKey = redisTemplate.hasKey(key); if (!hasKey) { // 初始化庫存 redisTemplate.opsForValue().set(key, num, expire, TimeUnit.SECONDS); } } } catch (Exception e) { logger.error(e.getMessage(), e); } finally { redisLock.unlock(); } return num; } /** * 獲取庫存 * * @param key 庫存key * @return -1:不限庫存; 大于等于0:剩余庫存 */ public int getStock(String key) { Integer stock = (Integer) redisTemplate.opsForValue().get(key); return stock == null ? -1 : stock; } /** * 扣庫存 * * @param key 庫存key * @param num 扣減庫存數量 * @return 扣減之后剩余的庫存【-3:庫存未初始化; -2:庫存不足; -1:不限庫存; 大于等于0:扣減庫存之后的剩余庫存】 */ private Long stock(String key, int num) { // 腳本里的KEYS參數 List<String> keys = new ArrayList<>(); keys.add(key); // 腳本里的ARGV參數 List<String> args = new ArrayList<>(); args.add(Integer.toString(num)); long result = redisTemplate.execute(new RedisCallback<Long>() { @Override public Long doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException { Object nativeConnection = connection.getNativeConnection(); // 集群模式和單機模式雖然執(zhí)行腳本的方法一樣,但是沒有共同的接口,所以只能分開執(zhí)行 // 集群模式 if (nativeConnection instanceof JedisCluster) { return (Long) ((JedisCluster) nativeConnection).eval(STOCK_LUA, keys, args); } // 單機模式 else if (nativeConnection instanceof Jedis) { return (Long) ((Jedis) nativeConnection).eval(STOCK_LUA, keys, args); } return UNINITIALIZED_STOCK; } }); return result; } }
[調用]
/** * @author yuhao.wang */ @RestController public class StockController { @Autowired private StockService stockService; @RequestMapping(value = "stock", produces = MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE) public Object stock() { // 商品ID long commodityId = 1; // 庫存ID String redisKey = "redis_key:stock:" + commodityId; long stock = stockService.stock(redisKey, 60 * 60, 2, () -> initStock(commodityId)); return stock >= 0; } /** * 獲取初始的庫存 * * @return */ private int initStock(long commodityId) { // TODO 這里做一些初始化庫存的操作 return 1000; } @RequestMapping(value = "getStock", produces = MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE) public Object getStock() { // 商品ID long commodityId = 1; // 庫存ID String redisKey = "redis_key:stock:" + commodityId; return stockService.getStock(redisKey); } @RequestMapping(value = "addStock", produces = MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE) public Object addStock() { // 商品ID long commodityId = 2; // 庫存ID String redisKey = "redis_key:stock:" + commodityId; return stockService.addStock(redisKey, 2); } }
結語
到此這篇關于Redis 如何實現庫存扣減操作?如何防止商品被超賣?的文章就介紹到這了,更多相關Redis庫存扣減內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!