引言
本文代码已提交至Github（版本号：
4a1e952df7a06cb764166262b02c8c23962e6084），有兴趣的同学可以下载来看看：https://github.com/ylw-github/taodong-shop
在上一篇博客《淘东电商项目（73） -秒杀系统（前端优化)》主要讲解了秒杀系统的前端优化，本文开始讲解后端的秒杀系统设计。
本文目录结构：
l________ 2.4 使用version控制（乐观锁）
1.什么是库存超卖？
在秒杀系统中，同一时刻大量的用户会并发访问秒杀接口，此时数据库会相应的减少库存，举个例子：
比如一件商品有100件，此时有10万个用户同时访问秒杀接口，当数据库还剩一件商品时，A用户和B用户同时进入接口，操作数据库，都做扣减库存操作（set sum=sum-1），由于数据库的行锁机制，A用户先获取到行锁，所以A用户获取后，库存应该为0（即当前库存-1）。A用户操作完后，释放行锁，B用户进行操作，库存变为-1（即当前库存-1），这很明显是不符合需求的，那该如何解决呢？下面来讲解。
2.库存超卖的解决方案
2.1 解决方案
为了应对库存超卖的问题，有两种解决方案：
- 使用DB行锁，也就是悲观锁（WHERE控制）。
- 使用version控制，也就是乐观锁（CAS无锁机制）。
2.2 数据库表设计
讲解代码前，先看看秒杀系统数据库的表设计：
①订单表：
CREATE TABLE `order` ( `seckill_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '秒杀商品id', `user_phone` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户手机号', `state` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '-1' COMMENT '状态标示:-1:无效 0:成功 1:已付款 2:已发货', `create_time` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间', KEY `idx_create_time` (`create_time`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='秒杀成功明细表';
②秒杀库存表：
CREATE TABLE `seckill` ( `seckill_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品库存id', `name` varchar(120) NOT NULL COMMENT '商品名称', `inventory` int(11) NOT NULL COMMENT '库存数量', `start_time` datetime NOT NULL COMMENT '秒杀开启时间', `end_time` datetime NOT NULL COMMENT '秒杀结束时间', `create_time` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间', `version` bigint(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '乐观锁', PRIMARY KEY (`seckill_id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='秒杀库存表';
2.3 使用DB行锁（悲观锁）
首先看看秒杀接口的代码逻辑：
@Transactional public BaseResponse<JSONObject> spike(String phone, Long seckillId) { // TODO 1.参数验证 // TODO 2.用户频率限制 setnx 如果key存在话 // TODO 3.修改数据库对应的库存 1万中只有100个抢购成功 提前生成好100个token 谁能够抢购成功toen放入到mq中实现异步修改库存 // TODO 4.添加秒杀成功订单 基于MQ实现异步形式 }
库存超卖逻辑在第3个步骤，下面直接贴出Mybatis SQL语句：
update seckill set inventory=inventory-1 where seckill_id=#{seckillId} and inventory>0;
上面的语句主要是由where来控制，在inventory（库存数量）大于0的情况下，才允许修改库存减一。
缺点：由于DB里面使用的是行锁，所以效率比较低，要等一个更新操作完才能进行下一个更新操作，在用户并发量高的情况下，效率非常慢。
解决方案：使用version控制，即乐观锁，下面讲解。
2.4 使用version控制（乐观锁）
注意：乐观锁CAS无锁机制主要的两个变量：“预期值"和"结果值”。
下面看看使用乐观锁之后的MyBatis SQL语句：
①首先获取当前乐观锁的version版本号：
SELECT seckill_id AS seckillId,name as name,inventory as inventory,start_time as startTime,end_time as endTime,create_time as createTime,version as version from seckill where seckill_id=#{seckillId}
②然后传入查询的乐观锁的version版本号，并更新库存：
update seckill set inventory=inventory-1, version=version+1 where seckill_id=#{seckillId} and inventory>0 and version=#{version} ;
优点：效率高同时也防止库存超卖。
3. 测试
首先数据库模拟插入一条数据：
INSERT INTO `seckill`(`seckill_id`, `name`, `inventory`, `start_time`, `end_time`, `create_time`, `version`) VALUES (100001, 'iphoneX', 100, '2020-05-25 17:16:11', '2020-05-25 17:16:13', '2020-05-25 17:16:16', 1);
使用JMeter测试，定义200个用户访问：
3.1 测试悲观锁
调用悲观锁接口pessimisticDeduction，核心代码如下：
@Transactional public BaseResponse<JSONObject> spike(String phone, Long seckillId) { // 1.参数验证 if (StringUtils.isEmpty(phone)) { return setResultError("手机号码不能为空!"); } if (seckillId == null) { return setResultError("商品库存id不能为空!"); } SeckillEntity seckillEntity = seckillMapper.findBySeckillId(seckillId); if (seckillEntity == null) { return setResultError("商品信息不存在!"); } // 2.用户频率限制 setnx 如果key存在话 // 3.（悲观锁 ）修改数据库对应的库存 1万中只有100个抢购成功 提前生成好100个token 谁能够抢购成功token放入到mq中实现异步修改库存 int inventoryDeduction = seckillMapper.pessimisticDeduction(seckillId); if (!toDaoResult(inventoryDeduction)) { log.info(">>>修改库存失败>>>>inventoryDeduction返回为{} 秒杀失败！", inventoryDeduction); return setResultError("亲，请稍后重试!"); } // 4.添加秒杀成功订单 基于MQ实现异步形式 OrderEntity orderEntity = new OrderEntity(); orderEntity.setUserPhone(phone); orderEntity.setSeckillId(seckillId); int insertOrder = orderMapper.insertOrder(orderEntity); if (!toDaoResult(insertOrder)) { return setResultError("亲，请稍后重试!"); } log.info(">>>修改库存成功>>>>inventoryDeduction返回为{} 秒杀成功", inventoryDeduction); return setResultSuccess("恭喜您，秒杀成功!"); }
运行JMeter，可以看到数据库的库存减为0，并新增了100条订单：
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3.2 测试乐观锁
调用乐观锁接口optimisticDeduction，核心代码如下：
@Transactional public BaseResponse<JSONObject> spike(String phone, Long seckillId) { // 1.参数验证 if (StringUtils.isEmpty(phone)) { return setResultError("手机号码不能为空!"); } if (seckillId == null) { return setResultError("商品库存id不能为空!"); } SeckillEntity seckillEntity = seckillMapper.findBySeckillId(seckillId); if (seckillEntity == null) { return setResultError("商品信息不存在!"); } // 2.用户频率限制 setnx 如果key存在话 // 3.（乐观锁 ）修改数据库对应的库存 1万中只有100个抢购成功 提前生成好100个token 谁能够抢购成功token放入到mq中实现异步修改库存 Long version = seckillEntity.getVersion(); int inventoryDeduction = seckillMapper.optimisticDeduction(seckillId, version); if (!toDaoResult(inventoryDeduction)) { log.info(">>>修改库存失败>>>>inventoryDeduction返回为{} 秒杀失败！", inventoryDeduction); return setResultError("亲，请稍后重试!"); } // 4.添加秒杀成功订单 基于MQ实现异步形式 OrderEntity orderEntity = new OrderEntity(); orderEntity.setUserPhone(phone); orderEntity.setSeckillId(seckillId); int insertOrder = orderMapper.insertOrder(orderEntity); if (!toDaoResult(insertOrder)) { return setResultError("亲，请稍后重试!"); } log.info(">>>修改库存成功>>>>inventoryDeduction返回为{} 秒杀成功", inventoryDeduction); return setResultSuccess("恭喜您，秒杀成功!"); }
运行JMeter，可以看到数据库的库存减少了24个，并新增了24条订单：
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