Redis 实现高并发库存扣减方案

admin2024-07-10  12

背景

公司的电商系统下单 操作库存是一个频繁操作,需要高效地扣减库存,把对销售库存的操作抽出来独立设计一个库存中心系统。
功能包括库存的批量添加、获取、下单、支付、回退等的操作。

解决的业务痛点
  • 需要高效
  • 不超卖
方案
一、使用msql乐观锁

额外增加一个字段,并利用mybatisplus 注解@Version,可以方便地利用乐观锁的方式来操作库存。

这种方式当多个并发碰到一起时,只有一个版本的线程能拿到数据操作,并且要对数据库不断进行查询和修改的io操作,不合适,性能也不好。

二、使用分布式锁

直接加锁本质上是对竞争资源的线程进行排队处理,保证了并发时数据扣减不出错,但直接操作db效率肯定也不高。

三、放在redis操作

大概思路是,把操作库存的动作放在redis操作,(无论是下单扣减,还是回退,添加库存等)redis操作完毕发一个mq消息,然后就可以给上游服务响应了。后续的db扣除操作在消费mq时mysql慢慢消化就行。
Redis 实现高并发库存扣减方案,在这里插入图片描述,第1张
上图展示了下单场景时的时序图。支付、撤销、添加库存等操作原理类似。这样的话库存是以redis为准了。

要点:
  • 创建商品时,db保存库存,并把库存同步到redis作为预热的缓存。
  • 下单时 可以多插入一个【多顶库存记录表】,并开启事务,这个表主要是用来记录操作库存的日志的,用来后续如果有问题可以对照(业务兜底)。因为都是insert 操作,没有update数据库行记录,不会有资源竞争所以效率还好,主键必须设置为长整型,并且自动递增。(这个步骤可以根据业务不增加可以进一步提高并发)。
  • 消费mq真正对db的库存操作时,可以先对当前sku的redis缓存增加缓存有效时间,相当于给当前操作的sku缓存续命,防止缓存在处理时失效导致redis的数据和db的库存不一致。
  • 消费端消费mq消息时要 对每个sku要加分布式锁的处理,保证数据的正确。
  • 我是用lua脚本的方式让库存的操作在redis那边也保证原子执行。因为我的库存有 可用库存、锁定库存、已售库存,所以我用redis的hash数据结构存储:
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可以看到每个操作都写了两个lua脚本目的是为了提高下效率,先查询一下(check),因为是批量操作,如果有不符合要求的直接返回了,不用等到执行一半再返回。

  • 还有一点要注意因为redis在生产是部署在集群环境,想要key落在同一个槽中,key的名字要加{}即可,否则会报错
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  • 集群环境下同一个lua脚本中不能操作两个不同槽的key的数据(即两个用不同大括号括起来的key),否则也会报错
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