秒杀系统如何保证数据库不崩溃以及防止商品超卖

1、应用场景

电商商城，商家上架了一个秒杀活动，早上10点开始，商品A参与秒杀，一共有20个库存，预计10W的人去抢。

2、面临问题

高并发、库存不可超卖

3、问题解决

1）高并发，我们不能把所有的请求都去数据库查商品详情，查商品库存，这样数据库会顶不住，很容易的我们就想到了用Redis解决；

2）库存超卖问题，这个问题主要是由于用户在同时读取到的库存均为大于0，从而认为我们该商品还没被秒完，继续创建了订单，导致了商品超卖了。　

4、编码实现　　

1、数据库新建两张表

秒杀订单

CREATE TABLE `ms_order` (
  `ms_order_id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '订单ID',
  `created_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
  `order_price` decimal(12,2) DEFAULT NULL COMMENT '订单总价',
  `state` tinyint(1) DEFAULT '1' COMMENT '订单状态 1未支付 2已支付 3已发货 4已收货 -1已取消',
  `pay_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '支付时间',
  `fh_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '发货时间',
  PRIMARY KEY (`ms_order_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='秒杀订单';

秒杀商品

CREATE TABLE `ms_product` (
  `ms_product_id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '秒杀商品ID',
  `product_name` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '商品名称',
  `origin_price` decimal(12,2) DEFAULT NULL COMMENT '商品原价',
  `ms_price` decimal(12,2) DEFAULT NULL COMMENT '秒杀价',
  `product_img` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '商品图片',
  `state` tinyint(1) DEFAULT NULL COMMENT '商品状态 1已上架 -1已下架',
  `product_summary` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '商品描述',
  `product_details` text COMMENT '商品详情',

 PRIMARY KEY (`ms_product_id`) 
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='秒杀商品';

2、设置商品库存，正式的流程肯定是由后台添加商品时初始化，这边为了方便，直接用Redis可视化工具插入了商品，秒杀商品ID为1的设置20个库存，同时数据库也要设置20个库存，利于我们分析扣减库存是否一致

 

3、敲代码

1）写一个下单接口

@PostMapping(value = "/add")
    public ResultMsg add(HttpServletRequest request, MsOrder msOrder,Long ms_product_id) {
        String interfaceName = "下单测试";
        try {
            User user = getUser();
            return new ResultMsg(true, msOrderService.insert(msOrder, user,ms_product_id));
        } catch (ServiceRuntimeException e) {
            return fail(e);
        } catch (Exception e) {
            return error(interfaceName, e, request);
        }
    }

2）逻辑处理

利用lua脚本减库存，lua脚本如下

local isExist = redis.call('exists', KEYS[1]);
if (tonumber(isExist) > 0) then
    local goodsNumber = redis.call('get', KEYS[1]);
    if (tonumber(goodsNumber) > 0) then
        redis.call('decr',KEYS[1]);
        return 1;
    else
        redis.call('del', KEYS[1]);
        return 0;
        end;
else
return -1;
end;

lua配置类

@Configuration
public class LuaConfiguration {
    @Bean
    public DefaultRedisScript<Long> redisScript() {
        DefaultRedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
        redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("script/Stock.lua")));
        redisScript.setResultType(Long.class);
        return redisScript;
    }

}

扣减Redis中对应的商品库存

@Component
public class LuaReduceStock {

    @Resource
    private DefaultRedisScript<Long> redisScript;
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    /**
     * 减库存
     * @param key
     * @return
     */
    public boolean reduceStock(String key){
        List<String> keys = new ArrayList<>();
        keys.add(key);

        Long result = stringRedisTemplate.execute(redisScript,keys,"100");
        return result  > 0;
    }
}

业务处理

public boolean insert(MsOrder msOrder, User user,Long ms_product_id){
        Assert.notNull(ms_product_id,"购买商品不能为空");

        boolean b = luaReduceStock.reduceStock(RedisConstants.MSSTOCK+ms_product_id);
        if(b){
            //最终抢到库存的用户，可以发送一条消息到队列中，进行异步下单扣减库存等。
            Map map = new HashMap();
            map.put("ms_product_id",ms_product_id);
            amqpTemplate.convertAndSend(RabbitConstants.MS_QUEUE,map);
            return true;
        }else{
            serviceError("手慢了，商品已被抢光啦！！！");
        }
        return true;
    }

异步下单，扣减库存

@Component
@RabbitListener(queues = RabbitConstants.MS_QUEUE)
public class MsOrderHandler {


    @Autowired
    MsProductService msProductService;
    @Resource
    MsProductMapper msProductMapper;
    @Resource
    MsOrderMapper msOrderMapper;

    @RabbitHandler
    public void send(Map map){
        try{
            Long ms_product_id = Long.valueOf(map.get("ms_product_id").toString());
            MsProductDTO msProductDTO = msProductService.findById(ms_product_id);
            MsOrder msOrder = new MsOrder();
            msOrder.setCreated_time(new Date());
            msOrder.setOrder_price(msProductDTO.getMs_price());
            msOrder.setState(1);
            msOrderMapper.insert(msOrder);

            MsProduct msProduct = new MsProduct();
            msProduct.setStock(-1);
            msProduct.setMs_product_id(ms_product_id);
            msProductMapper.updateStock(msProduct);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

5、jmeter测试

 

 

查看执行结果，生成了20条订单，并且秒杀商品1的库存减为了0，大功告成！！！

 

6、总结

使用Lua脚本调用redis，可以确保操作的原子性，很好地避免了库存超卖的问题，并且保证了系统的性能，减少网络开销。