redis怎麼實現秒殺系統

一、設計思路

秒殺系統的特點就是並發量大，一秒鐘就可能幾千幾萬的請求進來了，如果不使點兒手段，系統分分鐘就垮了。以下就探討如何設計一個能打的秒殺系統。

1、限流：

首先不考慮業務邏輯，假如有如下一個最簡單的介面：

@GetMapping("/test")
public String test() {
 return "success";
}

儘管這個介面非常簡單，沒有任何邏輯，但如果有成千上萬的請求同時訪問，伺服器也會崩潰。所以，高並發系統該做的第一件事就是限流。 springcloud專案可以使用hystrix進行限流，springcloud alibaba可以使用sentinel進行限流，那麼非springcloud專案呢？ guava為我們提供了一個RateLimiter工具類，可以做限流。它主要有漏桶演算法和令牌桶演算法。

• 漏桶演算法：一個有洞洞的桶子在水龍頭下裝水，裝一點兒就漏一點兒，但是如果水龍頭的水很大，桶裡的水遲早會溢出的，溢出就限流。這種適合做限制上傳下載速率一類的。

• 令牌桶演算法：以恆定的速率放入桶中令牌，每次請求進來，要先從桶中拿令牌，如果沒有拿到令牌，請求就被擋掉。這種適合做限流，即限制QPS。

這裡應該要用令牌桶演算法進行限流，如果沒拿到令牌，直接回傳「人太多了，擠不進去」的提示。

2、檢查用戶是否登錄：

經過第一步的限流，進來的請求應該檢查用戶是否登錄，本項目使用JWT，即先請求登錄接口，登錄後返回token，請求其他所有介面都在請求頭中帶上token，然後透過token就可以拿到使用者資訊。當未取得使用者資訊時，提示使用者重新登入：無效的token。

3、檢查商品是否賣完：

如果前兩步校驗都通過，就需要進行商品是否售罄的檢查，如果售罄了就返回一個提示信息“抱歉，商品已經被秒殺一空」。注意，檢查商品是否賣完不能查資料庫，否則會很慢。可以使用一個字典來儲存商品ID，並用商品ID作為鍵。如果商品售罄，將其值設為True，否則為False。

4、將參加秒殺的商品加到redis中：

先搞個ISINREDIS的key，表示商品是否已經加到redis中了，避免每個請求進來都重複此操作。如果ISINREDIS值為false，表示redis中還沒有秒殺商品。那就查詢出所有參加秒殺的商品，商品id作為key，商品庫存作為value，存到redis中，同時將商品id作為key，false作為value，放到第三步的map中，表示該商品沒有售完。最後將ISINREDIS的值設為true，表示已經將所有參加秒殺的商品加到redis中了。

5、預扣庫存：

使用redis的decr函數對商品數量進行減少，並對減少後的值進行判斷。如果自減後結果小於0，表示商品已經賣完了，那麼就將map中對應的商品id的值設為true，並且傳回「來遲了，商品已秒殺完」的提示。

6、判斷是否重複秒殺：

如果用戶秒殺成功，在秒殺訂單入庫後，會將用戶id和商品id作為key，true作為value存入redis中，表示該用戶已經秒殺過該商品了。所以在這裡就根據用戶id和商品id去redis中判斷是否重複秒殺，如果是，就回傳「請勿重複秒殺」的提示。

7、非同步處理：

如果以上校驗都通過了，那麼就可以處理秒殺了。如果對每一個秒殺請求都進行扣庫存和創建訂單這種操作，那麼不僅速度非常慢，而且可能會導致資料庫崩潰。所以我們可以非同步處理，即通過了以上校驗，就將用戶id和商品id作為message發送到MQ中，然後立即給用戶返回“排隊中”的提示。然後在MQ的消費者端對訊息進行消費，拿到用戶id和商品id，可以根據商品id查詢庫存，再次確保庫存充足；然後也可以再次判斷是否重複秒殺。通過了判斷後，就操作資料庫，扣減庫存，創建秒殺訂單。注意扣減庫存和創建秒殺訂單需要在同一個事務中。

8、超賣問題：

超賣問題就是商品庫存出現負數的情況。例如庫存剩餘1了，然後10個用戶同時秒殺，在判斷庫存的時候都是1，所以10個人都能下單成功，最後庫存為-9。如何解決？其實本系統中根本就不會出現這樣的問題，因為一開始用redis進行了庫存預減，而redis指令核心模組是單線程的，所以可以保證不會超賣。如果沒有用到redis，也可以為該商品增加一個version字段，每次扣減庫存前先查其version，扣減庫存的sql加上一個條件，就是version要等於剛才查出來的version。

 

二、核心代码

@RestController
@RequestMapping("/seckill")
public class SeckillController {
 
 @Autowired
 private UserService userService;
 @Autowired
 private SeckillService seckillService;
 @Autowired
 private RabbitMqSender mqSender;
 
 // 用来标记商品是否已经加入到redis中的key
 private static final String ISINREDIS = "isInRedis";
 
 // 用goodsId作为key，标记该商品是否已经卖完
 private Map<integer> seckillOver = new HashMap<integer>();
 
 // 用RateLimiter做限流，create(10)，可以理解为QPS阈值为10
 private RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(10);
 
 @PostMapping("/{sgId}")
 public JsonResult> seckillGoods(@PathVariable("sgId") Integer sgId, HttpServletRequest httpServletRequest){
  
  // 1. 如果QPS阈值超过10，即1秒钟内没有拿到令牌，就返回“人太多了，挤不进去”的提示
  if (!rateLimiter.tryAcquire(1, TimeUnit.SECONDS)) {
   return new JsonResult(SeckillGoodsEnum.TRY_AGAIN.getCode(), SeckillGoodsEnum.TRY_AGAIN.getMessage());
  }
  
  // 2. 检查用户是否登录（用户登录后，访问每个接口都应该在请求头带上token，根据token再去拿user）
  String token = httpServletRequest.getHeader("token");
  String userId = JWT.decode(token).getAudience().get(0);
  User user = userService.findUserById(Integer.valueOf(userId));
  if (user == null) {
   return new JsonResult(SeckillGoodsEnum.INVALID_TOKEN.getCode(), SeckillGoodsEnum.INVALID_TOKEN.getMessage());
  }
  
  // 3. 如果商品已经秒杀完了，就不执行下面的逻辑，直接返回商品已秒杀完的提示
  if (!seckillOver.isEmpty() && seckillOver.get(sgId)) {
   return new JsonResult(SeckillGoodsEnum.SECKILL_OVER.getCode(), SeckillGoodsEnum.SECKILL_OVER.getMessage());
  }
  
  // 4. 将所有参加秒杀的商品信息加入到redis中
  if (!RedisUtil.isExist(ISINREDIS)) {
   List<seckillgoods> goods = seckillService.getAllSeckillGoods();
   for (SeckillGoods seckillGoods : goods) {
    RedisUtil.set(String.valueOf(seckillGoods.getSgId()), seckillGoods.getSgSeckillNum());
    seckillOver.put(seckillGoods.getSgId(), false);
   }
   RedisUtil.set(ISINREDIS, true);
  }
  
  // 5. 先自减，预扣库存，判断预扣后库存是否小于0，如果是，表示秒杀完了
  Long stock = RedisUtil.decr(String.valueOf(sgId));
  if (stock (SeckillGoodsEnum.SECKILL_OVER.getCode(), SeckillGoodsEnum.SECKILL_OVER.getMessage());
  }
  
  // 6. 判断是否重复秒杀（成功秒杀并创建订单后，会将userId和goodsId作为key放到redis中）
  if (RedisUtil.isExist(userId + sgId)) {
   return new JsonResult(SeckillGoodsEnum.REPEAT_SECKILL.getCode(), SeckillGoodsEnum.REPEAT_SECKILL.getMessage());
  }
  
  // 7. 以上校验都通过了，就将当前请求加入到MQ中，然后返回“排队中”的提示
  String msg = userId + "," + sgId;
  mqSender.send(msg);
  return new JsonResult(SeckillGoodsEnum.LINE_UP.getCode(), SeckillGoodsEnum.LINE_UP.getMessage());
 }

}
</seckillgoods></integer></integer>

     

三、压测

用jmeter模拟并发请求，测试高并发情况下系统能否扛得住。由于只有一个id为1的商品，所以商品id固定写死1。但是每个用户都要先请求登录接口获取到token才能进行秒杀请求，有点儿麻烦，所以可以先把jwt模块注释掉，把userId当成参数传进去。jmeter配置如下图：

jmeter压测配置

jmeter压测配置

以上是redis怎麼實現秒殺系統的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！