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如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

发布时间:2021-10-27 13:37:17 来源:亿速云 阅读:378 作者:小新 栏目:开发技术

这篇文章主要介绍了如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题,具有一定借鉴价值,感兴趣的朋友可以参考下,希望大家阅读完这篇文章之后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。

    1:解决思路

    将活动写入 redis 中,通过 redis 自减指令扣除库存。

    2:添加 redis 常量

    commons/constant/RedisKeyConstant.java

    seckill_vouchers("seckill_vouchers:","秒杀券的 key"),

    3:添加 redis 配置类

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    4:修改业务层

    废话不多说,直接上源码

    1:秒杀业务逻辑层

    @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:添加需要抢购的代金券

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void addSeckillVouchers(SeckillVouchers seckillVouchers) {
    // 非空校验
    AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getFkVoucherId()== null,"请选择需要抢购的代金券");
    AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount()== 0,"请输入抢购总数量");
    Date now = new Date();
    AssertUtil.isNotNull(seckillVouchers.getStartTime(),"请输入开始时间");
     
    // 生产环境下面一行代码需放行,这里注释方便测试
    // AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getStartTime()),"开始时间不能早于当前时间");
    AssertUtil.isNotNull(seckillVouchers.getEndTime(),"请输入结束时间");
    AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()),"结束时间不能早于当前时间");
    AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getStartTime().after(seckillVouchers.getEndTime()),"开始时间不能晚于结束时间");
     
    // 采用 Redis 实现
    String key= RedisKeyConstant.seckill_vouchers.getKey() +seckillVouchers.getFkVoucherId();
    // 验证 Redis 中是否已经存在该券的秒杀活动,hash 不会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);
    //如果不为空或 amount 库存>0,该券已经拥有了抢购活动,就不要再创建。
    AssertUtil.isTrue(!map.isEmpty() && (int) map.get("amount") > 0,"该券已经拥有了抢购活动");
     
    // 抢购活动数据插入 Redis
    seckillVouchers.setIsValid(1);
    seckillVouchers.setCreateDate(now);
    seckillVouchers.setUpdateDate(now);
    //key 对应的是 map,使用工具集将 seckillVouchers 转成 map
    redisTemplate.opsForHash().putAll(key,BeanUtil.beanToMap(seckillVouchers));
    }

    3:抢购代金券

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public ResultInfo doSeckill(Integer voucherId, String accessToken, String path)
    {
    // 基本参数校验
    AssertUtil.isTrue(voucherId == null || voucherId < 0,"请选择需要抢购的代金券");
    AssertUtil.isNotEmpty(accessToken,"请登录");
     
    // 采用 Redis
    String key= RedisKeyConstant.seckill_vouchers.getKey() + voucherId;//根据 key 获取 map
    Map<String, Object> map= redisTemplate.opsForHash().entries(key);
    //map 转对象
    SeckillVouchers seckillVouchers = BeanUtil.mapToBean(map,SeckillVouchers.class, true, null);
     
    // 判断是否开始、结束
    Date now = new Date();
    AssertUtil.isTrue(now.before(seckillVouchers.getStartTime()),"该抢购还未开始");
    AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()),"该抢购已结束");
     
    // 判断是否卖完
    AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount() < 1,"该券已经卖完了");
     
    // 获取登录用户信息
    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;
    }
     
    // 这里的 data 是一个 LinkedHashMap,SignInDinerInfo
    SignInDinerInfo dinerInfo = BeanUtil.fillBeanWithMap((LinkedHashMap)resultInfo.getData(), new SignInDinerInfo(), false);
     
    // 判断登录用户是否已抢到(一个用户针对这次活动只能买一次)
    VoucherOrders order =voucherOrdersMapper.findDinerOrder(dinerInfo.getId(),seckillVouchers.getFkVoucherId());
    AssertUtil.isTrue(order != null,"该用户已抢到该代金券,无需再抢");
     
    //扣库存,采用 redis,redis 没有设置自减,所以要自减,将步长设置为-1
    long count = redisTemplate.opsForHash().increment(key,"amount",-1);
    AssertUtil.isTrue(count < 0,"该券已经卖完了");
     
    // 下单存储到数据库
    VoucherOrders voucherOrders = new VoucherOrders();
    voucherOrders.setFkDinerId(dinerInfo.getId());
    // Redis 中不需要维护外键信息
    //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,"用户抢购失败");
    return ResultInfoUtil.buildSuccess(path,"抢购成功");
    }
    }

    5:postman 测试

    http://localhost:8083/add

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

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    查看 redis

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    再次运行 http://localhost:8083/add

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    6:压力测试

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    查看 redis 中的库存出现负值

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    在 redis 中修改库存要分两部进行,先要获取库存的值,再扣减库存。所以在高并 发情况下,会导致 redis 扣减库存出问题。可以使用 redis 的弱事务或 lua 脚本解决。 7:安装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 是判断 redis 中 key 是否存在。
    KEYS[1] 是 seckill_vouchers:1 KEYS[2] 是 amount
    hget 是获取 amount 赋给 stock
    hincrby 是自增,当为-1 是为自减。
    因为在 redis 中没有自减指令,所以当步长为 -1 表示自减。
    现在使用 lua 脚本,将 redis 中查询库存和扣减库存当成原子性操作在一个线程内.

    8:配置Lua

    config/RedisTemplateConfiguration.java

    @Bean
    public DefaultRedisScript<Long> stockScript() {
      DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
      //放在和 application.yml 同层目录下
      redisScript.setLocation(new ClassPathResource("stock.lua"));
      redisScript.setResultType(Long.class);
      return redisScript;
    }

    9:修改业务层

    ms-seckill/service/SeckilService.java

    1:抢购代金券

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public ResultInfo doSeckill(Integer voucherId, String accessToken, String path)
    {
    // 基本参数校验
    AssertUtil.isTrue(voucherId == null || voucherId < 0,"请选择需要抢购的代金券");
    AssertUtil.isNotEmpty(accessToken,"请登录");
    // 采用 Redis
    String key= RedisKeyConstant.seckill_vouchers.getKey() + voucherId;
    //根据 key 获取 map
    Map<String, Object> map= redisTemplate.opsForHash().entries(key);
    //map 转对象
    SeckillVouchers seckillVouchers = BeanUtil.mapToBean(map,SeckillVouchers.class, true, null);
    // 判断是否开始、结束
    Date now = new Date();AssertUtil.isTrue(now.before(seckillVouchers.getStartTime()),"该抢购还未开始");
    AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()),"该抢购已结束");
    // 判断是否卖完
    AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount() < 1,"该券已经卖完了");
    // 获取登录用户信息
    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;
    }
    // 这里的 data 是一个 LinkedHashMap,SignInDinerInfo
    SignInDinerInfo dinerInfo = BeanUtil.fillBeanWithMap((LinkedHashMap)
    resultInfo.getData(), new SignInDinerInfo(), false);
    // 判断登录用户是否已抢到(一个用户针对这次活动只能买一次)
    VoucherOrders order =voucherOrdersMapper.findDinerOrder(dinerInfo.getId(),
    seckillVouchers.getFkVoucherId());
    AssertUtil.isTrue(order != null,"该用户已抢到该代金券,无需再抢");
     
    //扣库存,采用 redis,redis 没有设置自减,所以要自减,将步长设置为-1
    // long count = redisTemplate.opsForHash().increment(key,"amount",-1);
    // AssertUtil.isTrue(count < 0,"该券已经卖完了");
    // 下单存储到数据库
    VoucherOrders voucherOrders = new VoucherOrders();
    voucherOrders.setFkDinerId(dinerInfo.getId());
    // Redis 中不需要维护外键信息
    //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,"用户抢购失败");
    // 采用 Redis + Lua 解决问题
    // 扣库存
    List<String> keys = new ArrayList<>();
    //将 redis 的 key 放进去keys.add(key);
    keys.add("amount");
    Long amount =(Long) redisTemplate.execute(defaultRedisScript, keys);
    AssertUtil.isTrue(amount == null || amount < 1,"该券已经卖完了");
    return ResultInfoUtil.buildSuccess(path,"抢购成功");
    }

    10:压力测试

    将 redis 中库存改回 100

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    压力测试

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

    查看 redis 中 amount=0 ,不会变成负值 查看数据库下单表 t_voucher_orders ,共计下 100 个订单。

    如何解决Redis高并发防止秒杀超卖的问题

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