如何使用Redis實現(xiàn)電商系統(tǒng)的庫存扣減
更新時間：2022年01月05日 09:53:30 作者：PHP開源社區(qū)
在日常開發(fā)中有很多地方都有類似扣減庫存的操作，本文主要介紹了如何使用Redis實現(xiàn)電商系統(tǒng)的庫存扣減，具有一定的參考價值，感興趣的可以了解一下
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
使用mysql數(shù)據(jù)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。
還是使用數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫來更新庫存。
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(shù)據(jù)來扣減庫存。
基于數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫，大量占用數(shù)據(jù)庫資源，所以在并發(fā)高的情況下這種方式不適用。
基于數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫做更新操作大量占用數(shù)據(jù)庫資源。
基于數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)扣減庫存還存在的一些問題：
用數(shù)據(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)目在同一行，就會出現(xiàn)爭搶InnoDB行鎖的問題，導致出現(xiàn)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(xiàn)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(shù)-已經(jīng)發(fā)放的獎勵數(shù)，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(xiàn)扣減庫存的具體實現(xiàn)
我們使用redis的lua腳本來實現(xiàn)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(shù)，在初始化庫存的時候去調用這個函數(shù)獲取初始化庫存
初始化庫存回調函數(shù)(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(shù)量
? ? ?* @param stockCallback 初始化庫存回調函數(shù)
? ? ?* @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(shù)據(jù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)
? ? ? ? List<String> keys = new ArrayList<>();
? ? ? ? keys.add(key);
? ? ? ? // 腳本里的ARGV參數(shù)
? ? ? ? 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);
? ? }
}到此這篇關于如何使用Redis實現(xiàn)電商系統(tǒng)的庫存扣減的文章就介紹到這了,更多相關Redis 庫存扣減內(nèi)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！
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