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库存减扣关键点
库存减扣关键点如下:
- 同一个SKU,库存数量共享;
- 剩余库存必须要大于等于本次扣减数量,否则会出现超卖现象;
- 对同一个数量多用户并发扣减时,要注意并发安全,保证数据的一致性;
- 类似于秒杀这样高QPS的扣减场景,要保证性能与高可用;
- 对于购物车下单场景,多个商品库存批量扣减,要保证事务一致性;
- 如果发生交易退款,保证库存扣减可以返还:
- 返还的数据总量不能大于扣减总量;
- 返还要保证幂等性;
- 允许多次返还。
库存减扣时机
库存减扣时机需根据业务场景设计,通常有三种方案:
- 加入购物车时减扣库存。将秒杀商品加入购物车,用户不一定购买,如果此时减扣库存,会造成库存被无效占用,使真正有购买欲望的用户因库存不足而无法下单。
- 提交订单时减扣库存。用户提交下单请求,说明存在强烈的购买欲望,创建订单前先进行库存校验,库存不足则提示用户下单失败原因,库存足够则减扣库存,再通过MQ消息异步创建订单。该方案需要保证库存校验和库存减扣是原子性操作,否则会导致超卖,同时,需要设定支付失效,超时未支付则订单失效。
- 支付订单时减扣库存。该方案可减少库存被无效占用,但会因为用户仅下单不支付而导致创建大量无效订单。
推荐方案:提交订单时减扣库存。
库存减扣方案
库存减扣方案主要有三种:
- 基于数据库乐观锁方案
- 基于Redis分布式锁+数据库方案
- 基于Redis+Lua脚本+MQ+数据库方案(推荐)
基于Redis+Lua脚本+MQ+数据库方案
添加依赖
<!-- mybatis-plus -->
<dependency>
<groupId>com.baomidou</groupId>
<artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- mybatis-plus-generator -->
<dependency>
<groupId>com.baomidou</groupId>
<artifactId>mybatis-plus-generator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.freemarker</groupId>
<artifactId>freemarker</artifactId>
</dependency>
<!-- mysql -->
<dependency>
<groupId>mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!-- druid -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>druid-spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!-- redis -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-pool2</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-amqp</artifactId>
</dependency>
定义库存减扣参数
/**
* 判断商品是否存在KEY标识
*/
public static final long EXISTS_FLAG=-2L;
/**
* 配置库存缓存KEY前缀
*/
public static final String REDIS_KEY="STOCK:";
/**
* 执行扣库存脚本
*/
public static String STOCK_LUA;
定义库存减扣Lua脚本
static {
/**
* 减扣库存LUA脚本
* 库存(stock)-1:表示不限库存
* 库存(stock) 0:表示没有库存
* 库存(stock)大于0:表示剩余库存
* @param 库存key
* @return
* -3:表示库存未初始化
* -2:表示库存不足
* -1:表示不限库存
* 大于等于0:表示剩余库存(扣减之后的剩余库存)
*/
final StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder.append("if(redis.call('exists',KEYS[1])==1)then");
stringBuilder.append(" local stock=tonumber(redis.call('get',KEYS[1]));");
stringBuilder.append(" local num=tonumber(ARGV[1]);");
stringBuilder.append(" if(stock==-1)then");
stringBuilder.append(" return -1;");
stringBuilder.append(" end;");
stringBuilder.append(" if(stock>=num)then");
stringBuilder.append(" return redis.call('incrby',KEYS[1],0-num);");
stringBuilder.append(" end;");
stringBuilder.append(" return -2;");
stringBuilder.append("end;");
stringBuilder.append("return -3;");
STOCK_LUA = stringBuilder.toString();
}
库存减扣代码实现
/**
* 获取库存减扣后的剩余库存
* @param batchNo 商品编号
* @param expire 商品库存过期时长
* @param num 商品库存减扣数量
* @return 剩余库存:
* 返回值大于等于0:表示剩余库存数量
* 返回值-1:表示不限库存
* 返回值-2:表示库存不足
* 返回值-3:表示库存未初始化(即:商品库存不存在)
*/
private long getStock(String batchNo, long expire, long num){
// 商品库存唯一标识
final String key = REDIS_KEY + batchNo;
// 获取商品库存剩余过期时长,返回-2表示商品库存不存在(即:库存未初始化)
long expireKey = redisUtil.getExpireByKey(key);
// expireKey==-2:表示key不存在,即:未初始化库存
if(Objects.equals(EXISTS_FLAG, expireKey)){
// 初始化商品库存,注意:此处是从数据库中获取商品库存数据
redisUtil.set(key,2,expire);
log.info("Redis未初始化库存,库存返回:{}",expireKey);
}
// 获取剩余库存数
final Object obj = redisUtil.get(key);
log.info("Redis初始化库存数:{}",String.valueOf(obj));
// 减扣库存
return stock(STOCK_LUA, key, num);
}
/**
* 扣减之后剩余库存:-3表示库存未初始化,-2表示库存不足,-1表示不限库存,大于等于0表示剩余库存。
* @param lua lua脚本
* @param key 商品key
* @param num 扣减数量
* @return 剩余库存
*/
private long stock(String lua, String key, long num){
try {
RedisScript<Long> redisScript = new DefaultRedisScript<>(lua, Long.class);
// 执行LUA脚本
return redisUtil.executeLua(redisScript, Collections.singletonList(key), num);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
throw new GenericBusinessException("11001","库存减扣异常");
}
}
注意:以上代码实现了基于Redis+Lua脚本的库存减扣,库存减扣成功后通过发送MQ消息的方式异步生成订单即可。