高并发秒杀场景下,基于Redis、LUA防止商品超卖
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与超卖对应的是商品热Key的解决方案
高并发情况下,库存扣减、查询等操作就不要考虑用数据库了,Redis是比较常用的解决方案,主要是基于Redis的高并发、原子性的特点。
防止用户重复提交购买
如果前端的“购买”按钮没有置灰,用户可能会反复点击,或者有的用户用软件去刷单,可以使用限流、分布式锁等方式来限制用户的请求。
以分布式锁为例,可以使用“用户ID+排序后的商品ID:购买数量”为Key,例如userId999-spuId111:10-spuId222:10。
但如果用户发N个请求,每个请求的商品ID、购买数量都不一样,或者用户在多客户端发起对不同商品的购买,则这种锁就被绕过。
如果要求严格的话,可以直接锁用户,这样会使客户无法在多客户端进行购买。
按照业务要求进行处理吧。
防止超卖
分两种情况:
一、一次只允许购买一个
使用Redis的List。假设有10个库存,则list插入10个1,购买的时候,使用lpop或rpop取出一个元素,如果为1,则说明有货,执行购买流程,如果为nil说明无货,直接返回。
如果要求一个用户只能购买一次,则需要搭配Redis的Set,通过sadd插入用户ID,如果用户没有购买记录,则sadd返回值为1,否则为0。
二、允许购买多个
步骤如下:
1、先查库存,如果库存-购买数<0,则说明用户购买的数量大于库存,返回失败。否则执行扣减库存流程。
2、使用"decrby key 购买数",扣减库存,返回成功。
按照上述步骤会出现以下情况:
A、用户甲购买时,步骤1,2之间无其他操作,顺利抢购成功,返回的库存数必>=0。
B、用户甲购买时,步骤1,2之间,用户乙抢先扣了库存,导致用户甲再扣库存时,超卖了。
流程示意:
甲查询库存10,购买数5,通过-->
乙查询库存10,购买数6,通过-->
乙扣减库存数6,现有库存4-->
甲扣减库存数5,现有库存数-1,导致超卖。
所以AB两个步骤的操作万不可使用程序来处理,而应该使用LUA脚本,Redis保证了执行LUA脚本的原子性。代码如下:
--商品KEY
local key = KEYS[1]
--购买数
local val = ARGV[1]
--现有总库存
local stock = redis.call("GET", key)
if (tonumber(stock)<=0)
then
--没有库存
print("没有库存")
return -1
else
--获取扣减后的总库存=总库存-购买数
local decrstock=redis.call("DECRBY", key, val)
if(tonumber(decrstock)>=0)
then
--扣减购买数后没有超卖,返回现库存
print("没有超卖,现有库存数"..decrstock)
return decrstock
else
--超卖了,把扣减的再加回去
redis.call("INCRBY", key, val)
print("超卖了,现有库存"..stock.."不够购买数"..val)
return -2
end
end
因为我也没系统学过LUA语言,今天也是一边查资料一边写脚本,有几个地方记录一下:
1、Redis存的是数字,但取出来的是String,所以比较数字的时候用tonumber()转一下。
2、print的连接符是..不是+
测试
我使用的是Docker,要先把脚本上传
docker cp /本机目录/decrby.lua 容器ID:/data
先预热商品库存,库存数100
set spu 100
执行扣减脚本,购买数50,结果应返回50,再get应该是50
redis-cli --eval decrby.lua spu , 50
注意:key、value两处,前后要有空格。
结果如下:
执行扣减脚本,购买数51,结果应返回-2,再get应该还是50
结果如下:
执行扣减脚本,购买数50,结果应返回0,再get应该为0
结果如下:
执行扣减脚本,购买数5,结果应返回-1,再get应该为0
结果如下:
在实际工作中,如果我们使用Spring Boot的RedisTemplate,这段脚本可以声明为静态String。