redis防止超售 | 小码农博客

方式一

redis在应用中越来越广泛, 其中常用的大部分操作都是非原子性的, 例如set/get/hmset…这些会在多个操作时后边的覆写前边的, 例如

graph LR
请求A-->数据库C
更多... -->数据库C
请求B-->数据库C

请求前后先后进入, 几乎同时抵达数据库, 当A检查时没有请求, B先后到达,也检查到没有请求, 此时向redis写入当前请求信息, A写入,B也写入了, 且会被后写入的覆盖, 无提示, 此时便达不到限制的目的, 而且如果秒杀场景下请求大的情况下, 一下进入的可能销售远远超过库存的数量.

此时就需要使用redis的原子性操作, 同时只能一个读写, 写入/读取有失败提示.
setnx/getset

setnx Key Value 设置一个键值, 如果同时写入只有一个会成功返回 1, 其余失败返回 0, 满足了并发加锁限制,

getset Key NewValue 获取并设置一个值, 成功会返回当前设置的值,

如果锁已超时，那么锁可能已由其他进程获得，这时直接执行 del Key 操作会导致把其他进程已获得的锁释放掉

// 函数封装
async function lockRequest(lockKey){
  // 加锁, 默认无锁
  let result = 0;
  do {
    // 1. 进入加锁, 如果失败循环判断
    result = await resdis.setnx(lockKey, `${new Date().getTime() + 100}`);
    // 1. 加锁是否成功
    if (!result) {
        let time = await redis.get(lockKey);
        // 2. 加锁失败, 检测锁值时间是否小于当前时间,
        let timeout = time - new Date();
        if (timeout <= 0) {
            // 3. 如果小于当前时间, 证明有进程超时, 直接绕过,不等待
            let time = `${new Date().getTime() + 100}}`;
            // 3. 增加新值并返回旧值, 原子操作, 
            let t = await redis.getset(lockKey, time);
            // 3. 如果有值在我们之前操作, 则返回的是前值, 不等于当前值, 继续等待
            if (new Date() > t) {
                result = 1;
                return result;
            };
        } else {
            // 不浪费资源,超时之后再操作, setTimeout实现的会有ms级误差
            await sleep(timeout);
        }
    }
  } while(!result);
}

方式二

使用原子增减操作 incrby/decrby , 下单时对数据进行增减, 优势无超长时间等待

如下: 简略代码

const http = require('http');
const Redis =  require('ioredis');
const redis = new Redis();

http.createServer(async (req, res) => {
    let key = 'test:count';
    let count  = 0;
    switch (req.url) {
        case  '/count':
            // 查询redis库存剩余 => 实际查询数据库库存剩余即可
            count = await redis.get(key);
            console.log(count)
            break;
        case '/set_count':
            // 设置库存数
            await redis.set(key, 10);
            break;
        default: // 抢购逻辑
            let stock = await redis.get(key);
            // 1. 查询当前库存, 如果有再进行
            if (stock <= 0) {
                res.statusCode  = 500;
                break;
            }
            // 模拟下单数量不同
            let num = parseInt(Math.random() * 3 + 1)
            // 2. 原子减库存, 如果原子减后小于0, 则返还减量
            count = await redis.decrby(key, num);
            if (count < 0) {
                // 2.1 返还库存
                await redis.incrby(key, num);
                break;
            }
            // 3. 可以购买
            console.log('库存: %d, 购买: %d', stock, num);
    }
    res.end();
}).listen(3000)

此案例使用 单机redis / pm2 start app.js -i 4 / ab -c 10 -n 100 多进程进行/多请求模拟操作.

示例如下:

多进程启动
1
$> pm2 start app.js -i 4

ab 工具模拟请求

$> ab -c 10 -n 100 http://127.0.0.1:3000/buy
This is ApacheBench, Version 2.3 <$Revision: 1843412 $>
Copyright 1996 Adam Twiss, Zeus Technology Ltd, http://www.zeustech.net/
Licensed to The Apache Software Foundation, http://www.apache.org/

Benchmarking 127.0.0.1 (be patient).....done

Server Software:        
Server Hostname:        127.0.0.1
Server Port:            3000

Document Path:          /buy/
Document Length:        0 bytes

Concurrency Level:      10
Time taken for tests:   0.031 seconds
Complete requests:      100
Failed requests:        0
Non-2xx responses:      94
Total transferred:      9286 bytes
HTML transferred:       0 bytes
Requests per second:    3180.16 [#/sec] (mean)
Time per request:       3.144 [ms] (mean)
Time per request:       0.314 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate:          288.39 [Kbytes/sec] received

Connection Times (ms)
              min  mean[+/-sd] median   max
Connect:        0    0   0.2      0       1
Processing:     1    2   1.4      2       8
Waiting:        1    2   1.2      1       6
Total:          1    3   1.4      2       8

Percentage of the requests served within a certain time (ms)
  50%      2
  66%      2
  75%      3
  80%      3
  90%      5
  95%      6
  98%      8
  99%      8
 100%      8 (longest request)

pm2 log app 日志打印

$> pm2 log app
...
2|app  | 库存: 10, 购买: 3
2|app  | 库存: 7, 购买: 3
0|app  | 库存: 7, 购买: 1
0|app  | 库存: 7, 购买: 1
0|app  | 库存: 7, 购买: 2

通过日志打印可以看出, 库存为7的时候, 有4个请求进入, 并且下单成功, 之后便没有了, 保证了库存安全

查看剩余库存
1
2
$> curl http://localhost:3000/count
0