使用Redis分布式锁处理并发,解决超卖问题

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:

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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/

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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:

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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:

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