在Redis中秒杀场景下超时与超卖问题的解决方案

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: 在Redis中秒杀场景下超时与超卖问题的解决方案

在开发过程中高并发问题是很棘手的一个问题(对于博主这样的小菜鸡来说),当我们学习redis之前,知道redis是单线程运行的所以任务不会出现线程不安全问题。当我们在linux中使用ab来模拟高并发秒杀时可能会遇到两种问题,“超时和超卖”。
bug,让天下没有不秃头的程序员。

秒杀场景下可能遇到的问题
超时
1.redis连接超时原因
(1)虚拟机中的配置问题
(2)redis成功连接中模拟在高并发中的超时
2.解决方法
超卖
1.秒杀超卖现象
2.解决方案
(1)利用乐观锁淘汰用户,解决超卖问题
(2)、使用reids的 watch + multi + setnx 指令实现
超时
1.redis连接超时原因
(1)虚拟机中的配置问题
我们在测试远程连接时redis连接是否成功时控制台可能会报以下错误。
如下所示:

每次看到控制台红色的文字我就头疼。。。

在控制台中的显示大概意思是显示连接超时导致了失败。
总结了以下三条连接失败原因:

Linux中的防火墙没有关闭而导致失败。
redis要打开。
redis.conf中的bind 127.0.01需要注释掉,然后 需要修改protected-mode no。
之后如果遇到了以上问题请自行查找。

(2)redis成功连接中模拟在高并发中的超时
如图所示:

2.解决方法
在MySQL中使用jdbc可能会发现连接超时问题,所以我们使用了数据库连接池来解决问题,例如druid、c3p0等等。同理我们在redis中也可以同样使用数据库连接池。
节省每次连接redis服务带来的消耗,把连接好的实例反复利用。
通过参数管理连接的行为
直接上记事本代码!

链接池参数:

MaxTotal:控制一个pool可分配多少个jedis实例,通过pool.getResource()来获取;如果赋值为-1,则表示不限制;如果pool已经分配了MaxTotal个jedis实例,则此时pool的状态为exhausted。
maxIdle:控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲)的jedis实例;
MaxWaitMillis:表示当borrow一个jedis实例时,最大的等待毫秒数,如果超过等待时间,则直接抛JedisConnectionException;
testOnBorrow:获得一个jedis实例的时候是否检查连接可用性(ping());如果为true,则得到的jedis实例均是可用的;
超卖
1.秒杀超卖现象
在高并发场景下,多个线程并发更新库存,导致库存为负的情况。
看图幻想:

2.解决方案
(1)利用乐观锁淘汰用户,解决超卖问题
上图:

//增加乐观锁
jedis.watch(qtkey);

//3.判断库存
String qtkeystr = jedis.get(qtkey);
if(qtkeystr==null || "".equals(qtkeystr.trim())) {

System.out.println("未初始化库存");
jedis.close();
return false ;

}

int qt = Integer.parseInt(qtkeystr);
if(qt<=0) {

System.err.println("已经秒光");
jedis.close();
return false;

}

//增加事务
Transaction multi = jedis.multi();

//4.减少库存
//jedis.decr(qtkey);
multi.decr(qtkey);

//5.加人
//jedis.sadd(usrkey, uid);
multi.sadd(usrkey, uid);

//执行事务
List list = multi.exec();

//判断事务提交是否失败
if(list==null || list.size()==0) {

System.out.println("秒杀失败");
jedis.close();
return false;

}
System.err.println("秒杀成功");
jedis.close();

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方案原理:
(1)当用户购买时,通过watch来监视库存,如果库存在watch监视后发生改变,就会捕获异常而放弃对库存进行减一操作。
(2)如果库存没有监视到变化并且数量大于一时,则库存减一,并且执行任务。
弊端

Redis 在尝试完成一个事务的时候,可能会因为事务的失败而重复尝试重新执行
保证商品的库存量正确是一件很重要的事情,但是单纯的使用 WATCH 这样的机制对服务器压力过大

(2)、使用reids的 watch + multi + setnx 指令实现
为什么要自己构建锁?

虽然有类似的 SETNX 命令可以实现 Redis 中的锁的功能,但他锁提供的机制并不完整
并且setnx也不具备分布式锁的一些高级特性,还是得通过我们手动构建。

(1)创建一个redis锁

在 Redis 中,可以通过使用 SETNX 命令来构建锁:rs.setnx(lock_name, uuid值)
而锁要做的事情就是将一个随机生成的 128 位 UUID 设置位键的值,防止该锁被其他进程获取。

(2)释放锁

锁的删除操作很简单,只需要将对应锁的 key 值获取到的 uuid 结果进行判断验证
符合条件(判断uuid值)通过 delete 在 redis 中删除即可,rs.delete(lockname)
此外当其他用户持有同名锁时,由于 uuid 的不同,经过验证后不会错误释放掉别人的锁.

(3)解决锁无法释放问题

在之前的锁中,还出现这样的问题,比如某个进程持有锁之后突然程序崩溃,那么会导致锁无法释放
而其他进程无法持有锁继续工作,为了解决这样的问题,可以在获取锁的时候加上锁的超时功能。

目前博主总结的只有这些如果大家有建议可以私聊博主,感谢三连支持摸摸哒。。。

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