实现商品秒杀之——Redis Lua脚本

Lua脚本

       lua是一个小巧的脚本语言，其设计目的是为了通过灵活嵌入应用程序中从而为应用程序提供灵活的扩展和定制功能，lua由标准c编写而成，几乎在所有操作系统和平台上都可以编译、运行，reids2.6版本后内嵌了对lua环境的支持，解决了长久以来不能高效地处理cas（check-and-set）命令的缺点，并且可以通过组合使用多个命令，轻松实现以前很难实现或者不能高效实现的模式。

其优点包含：

• 轻量级：其中只包含一个精简的内核和最基本的库，体积小、速度快，从而适合嵌入在别的程序里
• 可扩展：Lua提供了非常易于使用的扩展接口和机制
• 减少网络开销：可以将多个请求通过脚本的形式一次发送，减少网络时延和请求次数
• 原子性的操作：Redis会将整个脚本作为一个整体执行，中间不会被其他命令插入。因此在编写脚本的过程中无需担心会出现竞态条件，无需使用事务

在业务中的应用

1.创建Lua脚本

public class RedisLua {

    public static final String STOCK_LUA;
	
    static {
        /**
         * 扣减库存Lua脚本(一次扣减一个库存)
         * KEYS[1]:商品数量key
         * KEYS[2]:订单key
         * ARGV[1]:订单信息
         * -1:库存不足
         * -2:重复下单
         * 大于等于0:剩余库存（扣减之后剩余的库存）
         */	
	StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("local goodsKey = KEYS[1];");
        sb.append("local orderKey = KEYS[2];");
        sb.append("local orderValue = ARGV[1];");
        sb.append("local goodsNum = redis.call('get', goodsKey);");
        sb.append("local order = redis.call('get', orderKey);");
        sb.append("if goodsNum < '1' then");
        sb.append("   return -1;");
        sb.append("end;");
        sb.append("if order == false then");
        sb.append("   redis.call('set', orderKey , orderValue);");
        sb.append("	  return redis.call('decrBy', goodsKey, '1');");
        sb.append("else");
        sb.append("   return -2;");
        sb.append("end;");
        STOCK_LUA = sb.toString();	
        
        /**
         * 扣减库存Lua脚本(一次扣减多个库存)
         * KEYS[1]:商品数量key
         * KEYS[2]:订单key
         * ARGV[1]:扣减数量
         * ARGV[2]:订单信息
         * -1:库存不足
         * -2:重复下单
         * 大于等于0:剩余库存（扣减之后剩余的库存）
         */	
	/*StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append("local goodsKey = KEYS[1];");
        sb.append("local orderKey = KEYS[2];");
        sb.append("local decrNum = ARGV[1];");
        sb.append("local orderValue = ARGV[2];");
        sb.append("local goodsNum = redis.call('get', goodsKey);");
        sb.append("local order = redis.call('get', orderKey);");
        sb.append("if goodsNum < decrNum then");
        sb.append("   return -1;");
        sb.append("end;");
        sb.append("if order == false then");
        sb.append("   redis.call('set', orderKey , orderValue);");
        sb.append("	  return redis.call('decrBy', goodsKey, decrNum);");
        sb.append("else");
        sb.append("   return -2;");
        sb.append("end;");
        STOCK_LUA = sb.toString();*/
    }

}

2.创建Redis操作工具类

import java.util.List;
 
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
 
import com.alibaba.fastjson.JSON;
import com.alibaba.fastjson.JSONArray;
 
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
 
@Service
public class RedisService {
	
	@Autowired
	private JedisPool jedisPool;
	
	/**
	 * 获取对象
	 */
	public <T> T get(String key,Class<T> clazz){
	    Jedis jedis = null;
	    try {
		jedis = jedisPool.getResource();
		String sval = jedis.get(key);
		//将String转换为Bean
		T t = stringToBean(sval,clazz);
		return t;
	    }finally {
		if(jedis != null) {	
		    jedis.close();
		}
	    }
        }
	
	/**
	 * 设置对象
	 */					
	public <T> boolean set(String key,T value){
	    Jedis jedis = null;
	    try {
	    	jedis = jedisPool.getResource();
		//将Bean转换为String
		String s = beanToString(value);
		if(s == null || s.length() <= 0) {
		    return false;
		}
		jedis.set(key, s);
		return true;
	    }finally {
	        if(jedis != null) {	
	    	    jedis.close();
	        }
	    }
        }
	
	/**
	 * 减少值
	 */
	public <T> Long decr(String key){
	    Jedis jedis = null;
	    try {
	    	jedis = jedisPool.getResource();
	    	//返回value减1后的值
	    	return jedis.decr(key);
	    }finally {
	    	if(jedis != null) {	
	    	    jedis.close();
	    	}
	    }
        }
	
	/**
	 * 将字符串转换为Bean对象
	 */
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public static <T> T stringToBean(String str,Class<T> clazz) {
	    if(str == null || str.length() == 0 || clazz == null) {
	    	return null;
	    }		
	    if(clazz == int.class || clazz == Integer.class) {
	    	return ((T) Integer.valueOf(str));
	    }else if(clazz == String.class) {
	    	return (T) str;
	    }else if(clazz == long.class || clazz == Long.class) {
	    	return (T) Long.valueOf(str);
	    }else if(clazz == List.class) {
	    	return JSON.toJavaObject(JSONArray.parseArray(str), clazz);
	    }else {
	    	return JSON.toJavaObject(JSON.parseObject(str), clazz);
	    }		
        }
	
	/**
	 * 将Bean对象转换为字符串类型
	 */
	public static <T> String beanToString(T value) {
	    if(value == null){
	    	return null;
	    }
	    Class<?> clazz = value.getClass();
	    if(clazz == int.class || clazz == Integer.class) {
	    	return ""+value;
	    }else if(clazz == String.class) {
	    	return (String)value;
	    }else if(clazz == long.class || clazz == Long.class) {
	    	return ""+value;
	    }else {
	    	return JSON.toJSONString(value);
	    }		
	}
	
}

3.秒杀业务调用

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.UUID;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

import org.springframework.beans.factory.InitializingBean;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import cn.com.app.redis.RedisLua;
import cn.com.app.redis.RedisService;

@Controller
public class RedisLuaController implements InitializingBean {
	
    @Autowired
    private RedisService redisService;
    @Autowired
    private JedisPool jedisPool;
	
    //内存标记，减少redis访问
    private HashMap<String, Boolean> localOverMap =  new HashMap<String, Boolean>();
    
    /**
     * 系统初始化的时把商品库存加入到缓存中
     */
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
	//设置默认商品库存
	redisService.set("goodsStock", "10");
	//添加内存标记
	localOverMap.put("goodsStock", false);
    }
    
    /**
     * 请求秒杀,redis+Lua方式
     */
    @RequestMapping(value="/miaoshalua")
    @ResponseBody
    public String miaoshalua(HttpServletRequest request,@RequestParam("userid")String userid){
    	boolean over = localOverMap.get("goodsStock");
    	if(over) {
    	    System.out.println("秒杀结束");
    	    return "秒杀结束";
    	}
    	Jedis jedis = null;
	try {
	    jedis = jedisPool.getResource();
	    //脚本里的KEYS参数
	    List<String> keys = new ArrayList<>();
	    keys.add("goodsStock");  //redis中的商品库存key
	    keys.add("order"+userid);//redis中的订单key
	    //脚本里的ARGV参数
	    List<String> args = new ArrayList<>();
	    args.add("1");//扣减库存数量
	    args.add(userid+"_"+UUID.randomUUID().toString());//redis中的订单Value
	    long result = (long) jedis.eval(RedisLua.STOCK_LUA, keys, args);
	    if(result == -1){
	        System.out.println("库存不足");
	        return "库存不足";
	    }else if(result == -2){
	        System.out.println("重复下单");
	        return "重复下单";
	    }
	    System.out.println("秒杀成功,剩余：" + result);
            /**
    	     * 数据库操作减少库存,下订单,在一个事务中
    	     */
	}finally {
	    if(jedis != null) {	
		jedis.close();
	    }
	}
	return "秒杀成功";
    }
}