關聯閱讀
《高併發秒殺場景下，基於Redis、LUA防止商品超賣 》
本文就是這篇文章在Spring Boot上的實現。關鍵知識點就是基於RedisTemplate來執行LUA指令碼，從而實現防止商品超賣。
相關需求&說明
一般來說秒殺系統的功能不會很多，有：
1、制定秒殺計劃。在某天幾點開始，售賣什麼商品，準備賣多少個，持續多久。
2、展示秒殺計劃列表。一般都是顯示當天的，8點賣一些，10點賣一些這種。
3、商品詳情頁。
4、下單購買。
等。
本文主要目的還是用程式碼實現一下防止商品超賣的功能，所以像制定秒殺計劃，展示商品等功能就不著重寫了。
還有電商的商品主要是SPU（例如iPhone 12，iPhone 11就是兩個SPU）及SKU（例如iPhone 12 64G 白色，iPhone 12 128G 黑色就是兩個SKU）的處理，展示的是SPU，購買扣庫存的是SKU，本文為了方便，就直接用product來替代了。
下單購買還會有一些前置條件，比如要經過風控系統，確認你是不是黃牛；營銷系統，有沒有相關的優惠券，虛擬貨幣之類的。
下單完成還要走庫管、物流，還有積分之類的，本文就不涉及了。
本文不涉及資料庫，一切都在Redis上操作，不過還是想說一下資料庫與快取資料一致性的問題。
如果我們的系統併發不高，資料庫撐得住，則直接操作資料庫即可，為防止超賣，可以採用：
悲觀鎖
select * from SKU表 where sku_id=1 for update；
或樂觀鎖
update SKU表 set stock=stock-1 where sku_id=1 and update_version=舊版本號；
如果併發高一些，例如商品詳情頁一般併發最高，為了減少資料庫的壓力，都會使用Redis等快取，為了保證資料庫與Redis的一致性，多是採用“修改後刪除”方案。
但是這個方案在更高併發情況下，如C10K、C10M等，在修改資料庫並刪除Redis內容的一瞬間，大量查詢併發會傳導至資料庫，產生異常。
這種情況，SPU詳情這種介面就堅決不能與資料庫連線起來。
步驟應該是：
1、B端管理系統操作資料庫（這個併發不會高）。
2、資料入庫後，傳送訊息給MQ。
3、相關處理程式在接收到訂閱的MQ的Topic後，從資料庫取出資訊，放入Redis。
4、相關服務介面只從Redis取資料。
程式碼實現
在實際專案中，建議將ToC端的秒殺產品相關介面組合為一個微服務，product-server。售賣介面組合為一個微服務，order-server。可以參考之前的Spring Cloud系列文章進行編碼，本文就簡單使用了一個Spring Boot工程。
《SpringCloud2020替換Netflix套件實踐一 》
《SpringCloud2020替換Netflix套件實踐二》
《SpringCloud2020替換Netflix套件實踐三》
《SpringCloud2020替換Netflix套件實踐四 》
秒殺計劃實體類：
省略get/set
public class SecKillPlanEntity implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 8866797803960607461L； /** * id */ private Long id； /** * 商品id */ private Long productId； /** * 商品名稱 */ private String productName； /** * 價格 單位：分 */ private Long price； /** * 劃線價 單位：分 */ private Long linePrice； /** * 庫存數 */ private Long stock； /** * 一個使用者只買一件商品標識 0否1是 */ private int buyOneFlag； /** * 計劃狀態 0未提交，1已提交 */ private int planStatus； /** * 開始時間 */ private Date startTime； /** * 結束時間 */ private Date endTime； /** * 建立時間 */ private Date createTime；}
說明：
1、正如前文所說，秒殺的商品應該展示的是SPU，售賣扣庫存的是SKU，本文為了方便，只用product來替代。
2、使用者購買秒殺商品，有兩種方式：
A、一個使用者只允許購買一件。
B、一個使用者可以多次購買多件。
所以本類使用buyOneFlag做標識。
3、planStatus代表本次秒殺是否真正執行。0不展示給C端，不進行售賣；1展示給C端，進行售賣。
新增秒殺計劃&查詢秒殺計劃：
@RestControllerpublic class ProductController { @Resource private RedisTemplate redisTemplate； // 隨機生成秒殺計劃設定到Redis中 @GetMapping（“/addSecKillPlan”） @ResponseBody public DefaultResult> addSecKillPlan（@RequestParam（“saledate”） String saleDate） { DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter。ofPattern（“yyyy-MM-dd HH：mm：ss”）； Random rand = new Random（）； Gson gson = new Gson（）； List list = Lists。newArrayList（）； for （int i = 0； i < 10； i++） { long productId = rand。nextInt（100） + 1； long price = rand。nextInt（100） + 1； long stock = rand。nextInt（100） + 1； String saleStartTime = “ 10：00：00”； String saleEndTime = “ 12：00：00”； int buyOneFlag = 0； if （i > 4） { saleStartTime = “ 14：00：00”； saleEndTime = “ 16：00：00”； buyOneFlag = 1； } SecKillPlanEntity entity = new SecKillPlanEntity（）； entity。setId（i + 1L）； entity。setProductId（productId）； entity。setProductName（“商品” + productId）； entity。setBuyOneFlag（buyOneFlag）； entity。setLinePrice（999999L）； entity。setPlanStatus（1）； entity。setPrice（price * 100）； entity。setStock（stock）； entity。setEndTime（Date 。from（LocalDateTime。parse（saleDate + saleEndTime， dtf）。atZone（ZoneId。systemDefault（））。toInstant（）））； entity。setStartTime（Date。from（ LocalDateTime。parse（saleDate + saleStartTime， dtf）。atZone（ZoneId。systemDefault（））。toInstant（）））； entity。setCreateTime（new Date（））； // 商品詳情寫入Redis ValueOperations setProduct = redisTemplate。opsForValue（）； setProduct。set（“product_” + productId， gson。toJson（entity））； // 寫入庫存 if （buyOneFlag == 1） { // 一個使用者只買一件商品 // 商品購買使用者Set redisTemplate。opsForSet（）。add（“product_buyers_” + productId， “”）； // 商品庫存 for （int j = 0； j < stock； j++） { redisTemplate。opsForList（）。leftPush（“product_one_stock_” + productId， “1”）； } } else { // 使用者可買多個 redisTemplate。opsForValue（）。set（“product_stock_” + productId， stock + “”）； } list。add（entity）； System。out。println（gson。toJson（entity））； } redisTemplate。opsForValue（）。set（“seckill_plan_” + saleDate， gson。toJson（list））； return DefaultResult。success（list）； } @GetMapping（“/findSecKillPlanByDate”） @ResponseBody public DefaultResult> findSecKillPlanByDate（@RequestParam（“saledate”） String saleDate） { Gson gson = new Gson（）； String planJson = redisTemplate。opsForValue（）。get（“seckill_plan_” + saleDate）； List list = gson。fromJson（planJson， new TypeToken>（） { }。getType（））； // 設定新的庫存 for （SecKillPlanEntity entity ： list） { if （entity。getBuyOneFlag（） == 1） { long newStock = redisTemplate。opsForList（）。size（“product_one_stock_” + entity。getProductId（））； entity。setStock（newStock）； } else { long newStock = Long 。parseLong（redisTemplate。opsForValue（）。get（“product_stock_” + entity。getProductId（）））； entity。setStock（newStock）； } } return DefaultResult。success（list）； }}
說明：
1、addSecKillPlan就是隨機生成10個售賣計劃，有僅售一件的，也有售多件的。並將相關資料壓入Redis。
seckill_plan_日期，代表某日的所有秒殺計劃，列表展示用。
product_商品ID，代表某商品資訊，詳情頁使用。
product_one_stock_商品ID，代表僅售一件商品的庫存數，值是List，有多少庫存，就往裡面push多少個“1”。
product_buyers_商品ID，代表僅售一件商品的購買者，已購買過的使用者不允許再買。
product_stock_商品ID，代表可售多件商品的庫存數，值是庫存數。
2、findSecKillPlanByDate，展示某日秒殺售賣計劃。庫存數從庫存相關的兩個KEY取。
LUA指令碼：
僅售一件buyone。lua：
——商品庫存Key product_one_stock_XXXlocal stockKey = KEYS［1］——商品購買使用者記錄Key product_buyers_XXXlocal buyersKey = KEYS［2］——使用者IDlocal uid = KEYS［3］——校驗使用者是否已經購買local result=redis。call（“sadd” ， buyersKey ， uid ）if（tonumber（result）==1）then ——沒有購買過，可以購買 local stock=redis。call（“lpop” ， stockKey ） ——除了nil和false，其他值都是真（包括0） if（stock） then ——有庫存 return 1 else ——沒有庫存 return -1 endelse ——已經購買過 return -3end
可售多件buymore。lua：
——商品Keylocal key = KEYS［1］——購買數local val = ARGV［1］——現有總庫存local stock = redis。call（“GET”， key）if （tonumber（stock）<=0） then ——沒有庫存 return -1else ——獲取扣減後的總庫存=總庫存-購買數 local decrstock=redis。call（“DECRBY”， key， val） if（tonumber（decrstock）>=0） then ——扣減購買數後沒有超賣，返回現庫存 return decrstock else ——超賣了，把扣減的再加回去 redis。call（“INCRBY”， key， val） return -2 endend
說明：
1、僅售一件。先把購買者的ID用命令“sadd”進product_buyers_商品ID，如果返回1，代表此使用者之前沒有購買過，否則返回-3，已經購買過。
在從product_one_stock_商品ID中lpop出數值，如果還有庫存，必會返回1，有庫存，否則就是nil，無庫存。
2、可售多件。之前講過，不再描述。
將兩個lua檔案，放在Spring Boot工程的resources目錄下。
售賣介面：
@RestControllerpublic class OrderController { @Resource private RedisTemplate redisTemplate； @GetMapping（“/addOrder”） @ResponseBody public DefaultResult addOrder（@RequestParam（“uid”） long userId， @RequestParam（“pid”） long productId， @RequestParam（“quantity”） int quantity） { Gson gson = new Gson（）； String productJson = redisTemplate。opsForValue（）。get（“product_” + productId）； SecKillPlanEntity entity = gson。fromJson（productJson， SecKillPlanEntity。class）； //TODO 要校驗售賣計劃是否已提交，是否到了售賣時間 long code = 0； if （entity。getBuyOneFlag（） == 1） { // 使用者只買一件 code = this。buyOne（“product_one_stock_” + productId， “product_buyers_” + productId， userId）； } else { // 使用者買多件 code = this。buyMore（“product_stock_” + productId， quantity）； } DefaultResult result = DefaultResult。success（null）； // 錯誤程式碼的處理應該使用ENUM，本文就節省了 if （code < 0） { result。setCode（code）； if （code == -1） { result。setMsg（“沒有庫存”）； } else if （code == -2） { result。setMsg（“庫存不足”）； } else if （code == -3） { result。setMsg（“已經購買過”）； } } return result； } private Long buyOne（String stockKey， String buysKey， long userId） { DefaultRedisScript defaultRedisScript = new DefaultRedisScript（）； defaultRedisScript。setResultType（Long。class）； defaultRedisScript。setScriptSource（new ResourceScriptSource（new ClassPathResource（“buyone。lua”）））； // “{pre}：” List keys = Lists。newArrayList（stockKey， buysKey， userId + “”）； Long result = redisTemplate。execute（defaultRedisScript， keys， “”）； return result； } private Long buyMore（String stockKey， int quantity） { DefaultRedisScript defaultRedisScript = new DefaultRedisScript（）； defaultRedisScript。setResultType（Long。class）； defaultRedisScript。setScriptSource（new ResourceScriptSource（new ClassPathResource（“buymore。lua”）））； List keys = Lists。newArrayList（stockKey）； Long result = redisTemplate。execute（defaultRedisScript， keys， quantity+“”）； return result； }}
說明：
1、主要看buyOne、buyMore兩個私有方法，裡面寫的是如何使用RedisTemplate執行lua指令碼。
另外我看有資料說如果使用的是Redis叢集，則會報錯，因為我沒有Redis的叢集環境，所以也沒法測試，大家有環境的可以試一試。
2、addOrder有一些程式碼為了節省時間，就寫得很low了，比如一些校驗沒有加，錯誤碼應該使用ENUM等。
測試用例：
1、A使用者購買僅售一件商品1，成功。
2、A使用者再購買僅售一件商品1，失敗。
3、N使用者購買僅售一件商品1，庫存不足。
4、A使用者購買可售多件商品2，成功。
5、A使用者購買可售多件商品2，庫存不足。
本人在本機環境下跑過，沒有問題，結果我就不放了。
牛年的第一篇文章，如果您覺得不錯，想繼續看的話，還請關注、點贊、評論、收藏、轉發［謝謝］。
