超卖解决问题

qq_39266664

已于 2023-03-20 19:09:18 修改

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分类专栏：笔记文章标签： java spring servlet

于 2023-03-03 17:49:48 首次发布

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文章介绍了乐观锁的概念和应用场景，针对库存超卖问题，从最初的乐观锁方案到一人一单策略，再到使用悲观锁避免并发下单。接着，讨论了Spring事务与synchronized关键字的配合问题，并提出了分布式锁的解决方案，包括使用Redis实现简单分布式锁以及优化锁的释放策略，以防止锁误删导致的并发问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

乐观锁是什么？
乐观锁时相对于悲观锁来说，在每次提交时才会判断数据是否发生冲突。乐观锁适用于读多写少的场景，这样可以提高程序的吞吐量。
乐观锁一般采用版本号来判断数据是否发生冲突。当数据在提交时，会判断之前的版本号和提交数据时的版本号。版本号一致则提交。
库存超卖问题
seckillVoucherService为优惠券秒杀接口

//将stock设定为乐观锁的版本号，判断时如果stock一致，说明此前没有其他线程修改，当前线程进行提交。
SeckillVoucher seckillVoucher = seckillVoucherService.query().one();
boolean success = seckillVoucherService.update().setSql("stock = stock - 1").eq("voucher_id", voucherId).eq("stock", seckillVoucher.getStock()).update();

但失败率太高，当其他线程同时执行完查询库存后，在进行提交时大量线程在判断版本号时不一致，放弃提交。
该进：

SeckillVoucher seckillVoucher = seckillVoucherService.query().one();
boolean success = seckillVoucherService.update().setSql("stock = stock - 1").eq("voucher_id", voucherId).gt("stock", 0).update();

解释：当库存大于0时随便提交，直至库存为0；

一人一单
思路：用户下单，根据userId和voucherId判断记录数，记录数大于 0，说明此时该usr已下一单，禁止下单，否则就行库存扣减，创建订单

Long userId = UserHolder.getUser().getId();
Integer count = query().eq("voucher_id", voucherId).eq("user_id", userId).count();
 if (count >= 1){
     return Result.fail("请勿重复下单!");
  }
boolean success = seckillVoucherService.update().setSql("stock = stock - 1").eq("voucher_id", voucherId).update();
if (!success){
     Result.fail("库存不足！");
 }
//5、创建订单
.....

存在问题：多个线程同时来抢，同时判断订单不存在，则同时下单，导致多次下单。
解决：从查询订单到执行完毕加悲观锁，尽量不要加在对象上（影响性能），将锁加在用户上，多个用户加不同的锁，互不影响。
createVoucherOrder（）；

Long userId = UserHolder.getUser().getId();
sychronized(userId.toString().intern()){
    Integer count = query().eq("voucher_id", voucherId).eq("user_id", userId).count();
    if (count >= 1){
        return Result.fail("请勿重复下单!");
     }
    boolean success = seckillVoucherService.update().setSql("stock = stock - 1").eq("voucher_id", voucherId).update();
    if (!success){
         Result.fail("库存不足！");
     }
     //5、创建订单
     ........
}

存在问题：spring事务是在方法结束后提交，而sychronized执行完后事务并没有提交，此时已经释放了锁，当有其他线程进入时也会获得锁。此时的事务还没有提交。
该进：这样方法执行完事务提交后才会释放锁，然而，createVoucherOrder（）是被this当前对象调用，并不是Spring管理，事务之所以生效，是被Spring对当前类做了动态代理，而this不是被代理对现象。拿到事务代理对象

sychronized(usdId){
	IVoucherOrderService proxy  = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();
    Result voucherOrder = proxy.createVoucherOrder(voucherId);
}

集群模式下，会维护不同的jvm，每个jvm会维护自己唯一一个锁监视器，单体下只有一个锁监视器，相同的userId会被锁住，集群下不同的jvm对应不同的锁监视器，同样的userId被在不同的服务器上。
在这里插入图片描述

解决：分布式锁

代码：定义一个锁接口和实现类

public interface ILock {
    public boolean tryLock(long timeout);
    public void unLock();
}
public class SimpleRedisLock implements ILock {
    private String name;

    public static final String KEY_PRE_FIX = "lock:";

    public static final String ID_PRE_FIX = UUID.fastUUID().toString(true) + "-";
    private StringRedisTemplate redisTemplate;

    public SimpleRedisLock(String name, StringRedisTemplate redisTemplate) {
        this.name = name;
        this.redisTemplate = redisTemplate;
    }

    @Override
    public boolean tryLock(long timeout) {
        long threadId = Thread.currentThread().getId();
        String value = ID_PRE_FIX + threadId;
        Boolean isSuccess = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PRE_FIX + name, value , timeout, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(isSuccess);
    }

    @Override
    public void unLock() {
        String threadId = ID_PRE_FIX + Thread.currentThread().getId();
        String value = redisTemplate.opsForValue().get(KEY_PRE_FIX + name);
        //Todo 当前线程执行完，准备释放锁时发生了阻塞，超时释放了锁，线程2获得锁，同时当前线程阻塞结束继续执行，
        // 但却释放了线程2的锁，线程2继续执行，此时线程3发现没锁又获取了锁。
        //判断锁标识和释放锁是两个操作，不是原子操作

        if (value.equals(threadId)){
            redisTemplate.delete(KEY_PRE_FIX + name);
        }
    }
}

业务类

 long userId = UserHolder.getUser().getId();
 SimpleRedisLock lock = new SimpleRedisLock("order:" + userId, redisTemplate);
  boolean isLock = lock.tryLock(1200);
  if (!isLock){
      return Result.fail("不允许重复下单！");
  }
  try{
      IVoucherOrderService proxy  = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();
      Result voucherOrder = proxy.createVoucherOrder(voucherId);
      return voucherOrder;
  }finally {
      lock.unLock();
  }

问题：存在锁误删，当第一个业务执行时间长或者发生阻塞时，锁超时释放，同时另一个线程执行，发现没有锁，获取锁成功，执行自己业务，线程1恢复执行，开始释放锁，然而却释放的线程2的锁，这时线程3进入，获取锁成功，此时2个线程同时操作，出现并发问题。
解决思路：释放锁时判断要释放的锁是否时自己的锁，利用UUID+线程id来确保锁标识，解决锁错误释放
在这里插入图片描述

public static final String ID_PRE_FIX = UUID.fastUUID().toString(true) + "-";
@Override
public boolean tryLock(long timeout) {
     long threadId = Thread.currentThread().getId();
     String value = ID_PRE_FIX + threadId;
     Boolean isSuccess = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PRE_FIX + name, value , timeout, TimeUnit.SECONDS);
     return BooleanUtil.isTrue(isSuccess);
 }
@Override
public void unLock() {
    String threadId = ID_PRE_FIX + Thread.currentThread().getId();
    String value = redisTemplate.opsForValue().get(KEY_PRE_FIX + name);
    if (value.equals(threadId)){
    //Todo 当前线程执行完，准备释放锁时发生了阻塞，超时释放了锁，线程2获得锁，同时当前线程阻塞结束继续执行释放锁(释放锁之前已经判断了锁标识)，
    // 但却释放了线程2的锁，线程2继续执行，此时线程3发现没锁又获取了锁。
    //判断锁标识和释放锁是两个操作，不是原子操作
        redisTemplate.delete(KEY_PRE_FIX + name);
    }
}