如何解決Redis高并發防止秒殺超賣的問題

這篇文章主要介紹了如何解決Redis高并發防止秒殺超賣的問題，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

1：解決思路

將活動寫入 redis 中，通過 redis 自減指令扣除庫存。

2：添加 redis 常量

commons/constant/RedisKeyConstant.java

seckill_vouchers("seckill_vouchers:","秒殺券的 key"),

3：添加 redis 配置類

4：修改業務層

廢話不多說，直接上源碼

1：秒殺業務邏輯層

@Service
public class SeckillService {
@Resource
private SeckillVouchersMapper seckillVouchersMapper;
@Resource
2private VoucherOrdersMapper voucherOrdersMapper;
@Value("${service.name.ms-oauth-server}")
private String oauthServerName;
@Resource
private RestTemplate restTemplate;
@Resource
private RedisTemplate redisTemplate;

2：添加需要搶購的代金券

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void addSeckillVouchers(SeckillVouchers seckillVouchers) {
// 非空校驗
AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getFkVoucherId()== null,"請選擇需要搶購的代金券");
AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount()== 0,"請輸入搶購總數量");
Date now = new Date();
AssertUtil.isNotNull(seckillVouchers.getStartTime(),"請輸入開始時間");
 
// 生產環境下面一行代碼需放行，這里注釋方便測試
// AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getStartTime()),"開始時間不能早于當前時間");
AssertUtil.isNotNull(seckillVouchers.getEndTime(),"請輸入結束時間");
AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()),"結束時間不能早于當前時間");
AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getStartTime().after(seckillVouchers.getEndTime()),"開始時間不能晚于結束時間");
 
// 采用 Redis 實現
String key= RedisKeyConstant.seckill_vouchers.getKey() +seckillVouchers.getFkVoucherId();
// 驗證 Redis 中是否已經存在該券的秒殺活動,hash 不會做序列化和反序列化，
有利于性能的提高。entries(key），取到 key
Map<String, Object> map= redisTemplate.opsForHash().entries(key);
//如果不為空或 amount 庫存>0,該券已經擁有了搶購活動,就不要再創建。
AssertUtil.isTrue(!map.isEmpty() && (int) map.get("amount") > 0,"該券已經擁有了搶購活動");
 
// 搶購活動數據插入 Redis
seckillVouchers.setIsValid(1);
seckillVouchers.setCreateDate(now);
seckillVouchers.setUpdateDate(now);
//key 對應的是 map,使用工具集將 seckillVouchers 轉成 map
redisTemplate.opsForHash().putAll(key,BeanUtil.beanToMap(seckillVouchers));
}

3：搶購代金券

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public ResultInfo doSeckill(Integer voucherId, String accessToken, String path)
{
// 基本參數校驗
AssertUtil.isTrue(voucherId == null || voucherId < 0,"請選擇需要搶購的代金券");
AssertUtil.isNotEmpty(accessToken,"請登錄");
 
// 采用 Redis
String key= RedisKeyConstant.seckill_vouchers.getKey() + voucherId;//根據 key 獲取 map
Map<String, Object> map= redisTemplate.opsForHash().entries(key);
//map 轉對象
SeckillVouchers seckillVouchers = BeanUtil.mapToBean(map,SeckillVouchers.class, true, null);
 
// 判斷是否開始、結束
Date now = new Date();
AssertUtil.isTrue(now.before(seckillVouchers.getStartTime()),"該搶購還未開始");
AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()),"該搶購已結束");
 
// 判斷是否賣完
AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount() < 1,"該券已經賣完了");
 
// 獲取登錄用戶信息
String url = oauthServerName +"user/me?access_token={accessToken}";
ResultInfo resultInfo = restTemplate.getForObject(url, ResultInfo.class,accessToken);
if (resultInfo.getCode() != ApiConstant.SUCCESS_CODE) {
resultInfo.setPath(path);
return resultInfo;
}
 
// 這里的 data 是一個 LinkedHashMap，SignInDinerInfo
SignInDinerInfo dinerInfo = BeanUtil.fillBeanWithMap((LinkedHashMap)resultInfo.getData(), new SignInDinerInfo(), false);
 
// 判斷登錄用戶是否已搶到(一個用戶針對這次活動只能買一次)
VoucherOrders order =voucherOrdersMapper.findDinerOrder(dinerInfo.getId(),seckillVouchers.getFkVoucherId());
AssertUtil.isTrue(order != null,"該用戶已搶到該代金券，無需再搶");
 
//扣庫存，采用 redis,redis 沒有設置自減，所以要自減，將步長設置為-1
long count = redisTemplate.opsForHash().increment(key,"amount",-1);
AssertUtil.isTrue(count < 0,"該券已經賣完了");
 
// 下單存儲到數據庫
VoucherOrders voucherOrders = new VoucherOrders();
voucherOrders.setFkDinerId(dinerInfo.getId());
// Redis 中不需要維護外鍵信息
//voucherOrders.setFkSeckillId(seckillVouchers.getId());
voucherOrders.setFkVoucherId(seckillVouchers.getFkVoucherId());
String orderNo = IdUtil.getSnowflake(1, 1).nextIdStr();
voucherOrders.setOrderNo(orderNo);
voucherOrders.setOrderType(1);
voucherOrders.setStatus(0);
count = voucherOrdersMapper.save(voucherOrders);
AssertUtil.isTrue(count == 0,"用戶搶購失敗");
return ResultInfoUtil.buildSuccess(path,"搶購成功");
}
}

5：postman 測試

http://localhost:8083/add

{
"fkVoucherId":1,
"amount":100,
"startTime":"2020-02-04 11:12:00",
"endTime":"2021-02-06 11:12:00"
}

查看 redis

再次運行 http://localhost:8083/add

6：壓力測試

查看 redis 中的庫存出現負值

在 redis 中修改庫存要分兩部進行，先要獲取庫存的值，再扣減庫存。所以在高并 發情況下，會導致 redis 扣減庫存出問題。可以使用 redis 的弱事務或 lua 腳本解決。 7：安裝Lua resources/stock.lua

if (redis.call('hexists', KEYS[1], KEYS[2])== 1) then
  local stock = tonumber(redis.call('hget', KEYS[1], KEYS[2]));
  if (stock > 0) then
    redis.call('hincrby', KEYS[1], KEYS[2],-1);
    return stock;
  end;
    return 0;
end;

hexists', KEYS[1], KEYS[2]) == 1
hexists 是判斷 redis 中 key 是否存在。
KEYS[1] 是 seckill_vouchers:1 KEYS[2] 是 amount
hget 是獲取 amount 賦給 stock
hincrby 是自增，當為-1 是為自減。
因為在 redis 中沒有自減指令，所以當步長為 -1 表示自減。
現在使用 lua 腳本，將 redis 中查詢庫存和扣減庫存當成原子性操作在一個線程內.

8：配置Lua

config/RedisTemplateConfiguration.java

@Bean
public DefaultRedisScript<Long> stockScript() {
  DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
  //放在和 application.yml 同層目錄下
  redisScript.setLocation(new ClassPathResource("stock.lua"));
  redisScript.setResultType(Long.class);
  return redisScript;
}

9：修改業務層

ms-seckill/service/SeckilService.java

1：搶購代金券

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public ResultInfo doSeckill(Integer voucherId, String accessToken, String path)
{
// 基本參數校驗
AssertUtil.isTrue(voucherId == null || voucherId < 0,"請選擇需要搶購的代金券");
AssertUtil.isNotEmpty(accessToken,"請登錄");
// 采用 Redis
String key= RedisKeyConstant.seckill_vouchers.getKey() + voucherId;
//根據 key 獲取 map
Map<String, Object> map= redisTemplate.opsForHash().entries(key);
//map 轉對象
SeckillVouchers seckillVouchers = BeanUtil.mapToBean(map,SeckillVouchers.class, true, null);
// 判斷是否開始、結束
Date now = new Date();AssertUtil.isTrue(now.before(seckillVouchers.getStartTime()),"該搶購還未開始");
AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()),"該搶購已結束");
// 判斷是否賣完
AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount() < 1,"該券已經賣完了");
// 獲取登錄用戶信息
String url = oauthServerName +"user/me?access_token={accessToken}";
ResultInfo resultInfo = restTemplate.getForObject(url, ResultInfo.class,
accessToken);
if (resultInfo.getCode() != ApiConstant.SUCCESS_CODE) {
resultInfo.setPath(path);
return resultInfo;
}
// 這里的 data 是一個 LinkedHashMap，SignInDinerInfo
SignInDinerInfo dinerInfo = BeanUtil.fillBeanWithMap((LinkedHashMap)
resultInfo.getData(), new SignInDinerInfo(), false);
// 判斷登錄用戶是否已搶到(一個用戶針對這次活動只能買一次)
VoucherOrders order =voucherOrdersMapper.findDinerOrder(dinerInfo.getId(),
seckillVouchers.getFkVoucherId());
AssertUtil.isTrue(order != null,"該用戶已搶到該代金券，無需再搶");
 
//扣庫存，采用 redis,redis 沒有設置自減，所以要自減，將步長設置為-1
// long count = redisTemplate.opsForHash().increment(key,"amount",-1);
// AssertUtil.isTrue(count < 0,"該券已經賣完了");
// 下單存儲到數據庫
VoucherOrders voucherOrders = new VoucherOrders();
voucherOrders.setFkDinerId(dinerInfo.getId());
// Redis 中不需要維護外鍵信息
//voucherOrders.setFkSeckillId(seckillVouchers.getId());
voucherOrders.setFkVoucherId(seckillVouchers.getFkVoucherId());
String orderNo = IdUtil.getSnowflake(1, 1).nextIdStr();
voucherOrders.setOrderNo(orderNo);
voucherOrders.setOrderType(1);
voucherOrders.setStatus(0);
long count = voucherOrdersMapper.save(voucherOrders);
AssertUtil.isTrue(count == 0,"用戶搶購失敗");
// 采用 Redis + Lua 解決問題
// 扣庫存
List<String> keys = new ArrayList<>();
//將 redis 的 key 放進去keys.add(key);
keys.add("amount");
Long amount =(Long) redisTemplate.execute(defaultRedisScript, keys);
AssertUtil.isTrue(amount == null || amount < 1,"該券已經賣完了");
return ResultInfoUtil.buildSuccess(path,"搶購成功");
}

10：壓力測試

將 redis 中庫存改回 100

壓力測試

查看 redis 中 amount=0 ，不會變成負值 查看數據庫下單表 t_voucher_orders ，共計下 100 個訂單。

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