使用Redis分布式锁处理并发，解决超卖问题

最新推荐文章于 2024-11-11 23:05:15 发布

GreenOrange_s

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分类专栏： Redis 文章标签： redis锁

原文链接：https://www.cnblogs.com/VitoYi/p/8726070.html

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本文探讨了使用Apacheab进行并发压测的方法，并分析了synchronized处理并发问题的局限性。介绍了Redis分布式锁的实现，包括使用SETNX和GETSET命令，以及如何避免死锁。通过实际案例展示了如何在下单代码中应用Redis锁，确保并发安全性。

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一、使用Apache ab模拟并发压测

1、压测工具介绍

$ ab -n 100 -c 100 http://www.baidu.com/

-n表示发出100个请求，-c模拟100个并发，相当是100个人同时访问。

还可以这样写：

$ ab -t 60 -c 100 http://www.baidu.com/

-t表示60秒，-c是100个并发，会在连续60秒内不停的发出请求。

使用ab工具模拟多线程并发请求，对发出负载的机器要求比较低，既不会占用很多cpu，也不会占用很多的内存，因此也是很多DDoS攻击的必备良药，不过要慎用，别耗光自己机器的资源。通常来说1000个请求，100个并发算是比较正常的模拟。

至于工具的使用，具体见：Apache ab 测试工具使用(一)

下载后，进入support文件夹，执行命令。

2、并发测试

我创建了两张表，一个商品表，一个订单记录表；
然后写了两个接口，一个是查询商品信息，一个是下单秒杀。

查询订单：

image_1caapork5q212c91aschplhfop.png-48.5kB

秒杀下单：

image_1caapplln4pqcnk1q4fmv44vj16.png-45.3kB

当我并发测试时：

$ ab -n 500 -c 100 http://localhost:8080/seckill/1/

image_1cabf0e35c361t5qltaqj03au13.png-65.1kB

这TM肯定不行啊，这就超卖了，明明没这么多商品，结果还卖出去了。。。

二、synchronized处理并发

首先，synchronized的确是一个解决办法，而且也很简单，在方法前面加一个synchronized关键字。

但是通过压测，发现请求变的很慢，因为：
synchronized就用一个锁把这个方法锁住了，每次访问这个方法，只会有一个线程，所以这就是它导致慢的原因。通过这种方式，保证这个方法中的代码都是单线程来处理，不会出什么问题。

同时，使用synchronized还是存在一些问题的，首先，它无法做到细粒度的控制，比如同一时间有秒杀A商品和B商品的请求，都进入到了这个方法，虽然秒杀A商品的人很多，但是秒杀B商品的人很少，但是即使是买B商品，进入到了这个方法，也会一样的慢。

最重要的是，它只适合单点的情况。如果以后程序水平扩展了，弄了个集群，很显然，负载均衡之后，不同的用户看到的结果一定是五花八门的。

所以，还是使用更好的办法，使用redis分布式锁。

三、redis分布式锁

1、两个redis的命令

setnx key value 简单来说，setnx就是，如果没有这个key，那么就set一个key-value, 但是如果这个key已经存在，那么将不会再次设置，get出来的value还是最开始set进去的那个value.
网站中还专门讲到可以使用!SETNX加锁，如果获得锁，返回1，如果返回0，那么该键已经被其他的客户端锁定。
并且也提到了如何处理死锁。

getset key value 这个就更简单了，先通过key获取value，然后再将新的value set进去。

2、redis分布式锁的实现

我们希望的，无非就是这一段代码，能够单线程的去访问，因此在这段代码之前给他加锁，相应的，这段代码后面要给它解锁：

image_1cabec77q16dibn41a207mkpb19.png-80.3kB

2.1 引入redis依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

2.2 配置redis

spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379

2.3 编写加锁和解锁的方法

package com.vito.service;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

/**
 * Created by VitoYi on 2018/4/5.
 */
@Component
public class RedisLock {

    Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 加锁
     * @param key   商品id
     * @param value 当前时间+超时时间
     * @return
     */
    public boolean lock(String key, String value) {
        if (redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, value)) {     //这个其实就是setnx命令，只不过在java这边稍有变化，返回的是boolea
            return true;
        }

        //避免死锁，且只让一个线程拿到锁
        String currentValue = redisTemplate.opsForValue().get(key);
        //如果锁过期了
        if (!StringUtils.isEmpty(currentValue) && Long.parseLong(currentValue) < System.currentTimeMillis()) {
            //获取上一个锁的时间
            String oldValues = redisTemplate.opsForValue().getAndSet(key, value);

            /*
               只会让一个线程拿到锁
               如果旧的value和currentValue相等，只会有一个线程达成条件，因为第二个线程拿到的oldValue已经和currentValue不一样了
             */
            if (!StringUtils.isEmpty(oldValues) && oldValues.equals(currentValue)) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }


    /**
     * 解锁
     * @param key
     * @param value
     */
    public void unlock(String key, String value) {
        try {
            String currentValue = redisTemplate.opsForValue().get(key);
            if (!StringUtils.isEmpty(currentValue) && currentValue.equals(value)) {
                redisTemplate.opsForValue().getOperations().delete(key);
            }
        } catch (Exception e) {
            logger.error("『redis分布式锁』解锁异常，{}", e);
        }
    }
}

为什么要有避免死锁的一步呢？
假设没有『避免死锁』这一步，结果在执行到下单代码的时候出了问题，毕竟操作数据库、网络、io的时候抛了个异常，这个异常是偶然抛出来的，就那么偶尔一次，那么会导致解锁步骤不去执行，这时候就没有解锁，后面的请求进来自然也或得不到锁，这就被称之为死锁。
而这里的『避免死锁』，就是给锁加了一个过期时间，如果锁超时了，就返回true，解开之前的那个死锁。

2.4 下单代码中引入加锁和解锁，确保只有一个线程操作

@Autowired
private RedisLock redisLock;

@Override
@Transactional
public String seckill(Integer id)throws RuntimeException {
    //加锁
    long time = System.currentTimeMillis() + 1000*10;  //超时时间：10秒，最好设为常量

    boolean isLock = redisLock.lock(String.valueOf(id), String.valueOf(time));
    if(!isLock){
        throw new RuntimeException("人太多了，换个姿势再试试~");
    }

    //查库存
    Product product = productMapper.findById(id);
    if(product.getStock()==0) throw new RuntimeException("已经卖光");
    //写入订单表
    Order order=new Order();
    order.setProductId(product.getId());
    order.setProductName(product.getName());
    orderMapper.add(order);
    //减库存
    product.setPrice(null);
    product.setName(null);
    product.setStock(product.getStock()-1);
    productMapper.update(product);

    //解锁
    redisLock.unlock(String.valueOf(id),String.valueOf(time));

    return findProductInfo(id);
}

这样再来跑几次压测，就不会超卖了：

image_1cabeppmqfn11gau8gu4gn6a5m.png-56.2kB