Redis鎖完美解決高并發秒殺問題

 更新時間:2021年09月09日 11:46:03   作者:頂風少年  
本文主要介紹了Redis鎖完美解決高并發秒殺問題,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下

場景:一家網上商城做商品限量秒殺。

1 單機環境下的鎖

將商品的數量存到Redis中。每個用戶搶購前都需要到Redis中查詢商品數量(代替mysql數據庫。不考慮事務),如果商品數量大于0,則證明商品有庫存。然后我們在進行庫存扣減和接下來的操作。因為多線程并發問題,我們不得不在get()方法內部使用同步代碼塊。這樣可以保證查詢庫存和減庫存操作的原子性。

package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 頂風少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RedisLock  {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        synchronized (this) {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("搶到了" + count + "號商品");
            }return "";
        }
    }
}

2 分布式情況下使用Redis鎖。

但是由于業務上升,并發數量變大。公司不得不將原有系統復制一份,放到新的服務器。然后使用nginx做負載均衡。為了模擬高并發環境這里使用了 Apache JMeter工具。

很明顯,現在的線程鎖不管用了。于是我們需要換一把鎖,這把鎖必須和兩套系統沒有任何的耦合度。

使用Redies的API如果key不存在,則設置一個key。這個key就是我們現在使用的一把鎖。每個線程到此處,先設置鎖,如果設置鎖失敗,則表明當前有線程獲取到了鎖,就返回。最后我們為了減庫存和其他業務拋出異常,而沒有釋放鎖。把釋放鎖的操作放到了finally代碼塊中。看起來是比較完美了。

package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 頂風少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RedisLock {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "");
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        try{
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("搶到了" + count + "號商品");
            }
        }finally {
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

3 一臺服務宕機,導致無法釋放鎖

如果try中拋出了異常,進入finally,這把鎖依然會釋放,不會影響其他線程獲取鎖,那么如果在finally也拋出了異常,或者在finally中服務直接關閉了,那其他的服務再也獲取不到鎖。最終導致商品賣不出去。

package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 頂風少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RedisLock {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        int i = 0;
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "");
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                i = count;
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("搶到了" + count + "號商品");
            }
        } finally {
            if (i == 20) {
                System.exit(0);
            }
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

4 給每一把鎖加上過期時間

問題就出現在如果出現意外,這把鎖無法釋放。這里我們在引入Redis的API,對key進行過期時間的設置。這樣如果拿到鎖的線程,在任何情況下沒有來得及釋放鎖,當Redis的key時間到,也會自動釋放鎖。但是這樣還是存在問題

如果在key過期后,鎖釋放了,但是當前線程沒有執行完畢。那么其他線程就會拿到鎖,繼續搶購商品,而這個較慢的線程則會在執行完畢后,釋放別人的鎖。導致鎖失效!

package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 頂風少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */

import javafx.concurrent.Task;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
public class RedisLock {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                try {
                    Thread.sleep(99999999999L);
                } catch (Exception e) {

                }
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("搶到了" + count + "號商品");
            }
        } finally {
          
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

5延長鎖的過期時間,解決鎖失效

問題的出現就是,當一條線程的key已經過期,但是這個線程的任務確確實實沒有執行完畢,這個交易沒有結束。但是鎖沒了。現在我們必須對鎖的時間進行延長。在判斷商品有庫存時,第一時間創建一個線程不停的給key續命,

防止key過期。然后在交易結束后,停止定時器,釋放鎖。

package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 頂風少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
public class RedisLock {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @GetMapping(value = "buy")
    public String get() {
        Boolean phoneLock = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
        if (!phoneLock) {
            return "";
        }
        Timer timer = null;
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                timer = new Timer();
                timer.schedule(new TimerTask() {
                    @Override
                    public void run() {
                        redisTemplate.opsForValue().set("phoneLock", "", 3, TimeUnit.SECONDS);
                    }
                }, 0, 1);

                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("搶到了" + count + "號商品");
            }
        } finally {
            if (timer != null) {
                timer.cancel();
            }
            redisTemplate.delete("phoneLock");
        }
        return "";
    }
}

6 使用Redisson簡化代碼

在步驟5我們的代碼已經很完善了,不會出現高并發問題。但是代碼確過于冗余,我們為了使用Redis鎖,我們需要設置一個定長的key,然后當購買完成后,將key刪除。但為了防止key提前過期,我們不得不新增一個線程執行定時任務。下面我們可以使用Redissson框架簡化代碼。getLock()方法代替了Redis的setIfAbsent(),lock()設置過期時間。最終我們在交易結束后釋放鎖。延長鎖的操作則有Redisson框架替我們完成,它會使用輪詢去查看key是否過期,

在交易沒有完成時,自動重設Redis的key過期時間

package springbootdemo.demo.controller;
/*
 * @auther 頂風少年
 * @mail dfsn19970313@foxmail.com
 * @date 2020-01-13 11:19
 * @notify
 * @version 1.0
 */

import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RLock;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@RestController
public class RedissonLock {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @Autowired
    private Redisson redisson;

    @GetMapping(value = "buy2")
    public String get() {
        RLock phoneLock = redisson.getLock("phoneLock");
        phoneLock.lock(3, TimeUnit.SECONDS);
        try {
            String phone = redisTemplate.opsForValue().get("phone");
            Integer count = Integer.valueOf(phone);
            if (count > 0) {
                redisTemplate.opsForValue().set("phone", String.valueOf(count - 1));
                System.out.println("搶到了" + count + "號商品");
            }
        } finally {
            phoneLock.unlock();
        }
        return "";
    }
}

到此這篇關于Redis鎖完美解決高并發秒殺問題的文章就介紹到這了,更多相關Redis鎖高并發秒殺內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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