Spring Boot与Redis解决超卖问题
1. 引言
超卖问题是在高并发场景下常见的一种问题，指的是系统中的商品库存被重复减少，导致出现负库存的情况。传统的数据库事务在并发操作时可能会出现资源竞争的情况，从而导致超卖问题的发生。为了解决这个问题，我们可以使用Spring Boot与Redis的组合，通过分布式锁和原子操作来保证库存的准确性。
2. 解决方案
2.1 使用Redis分布式锁
在高并发场景下，我们无法直接通过数据库事务来保证库存的一致性。而Redis作为一个内存数据库，具有高效的读写速度和原子操作特性，非常适合用来解决超卖问题。
我们可以使用Redis的分布式锁来保证在同一时间只有一个线程能够对库存进行操作。当一个线程获取到锁之后，其他线程需要等待锁释放才能继续执行。这样可以避免多个线程同时对同一个商品库存进行减少操作。
下面是一个使用Redis分布式锁的示例代码：
@Service
public class OrderService {
@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
public void decreaseStock(String productId) {
String lockKey = "stock:lock:" + productId;
String requestId = UUID.randomUUID().toString();
// 获取锁
Boolean locked = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, requestId, Duration.ofSeconds(5));
if (locked != null && locked) {
try {
// 获取库存
Integer stock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get("stock:" + productId));
if (stock > 0) {
// 减少库存
redisTemplate.opsForValue().decrement("stock:" + productId);
// 生成订单
generateOrder(productId);
} else {
throw new RuntimeException("库存不足");
}
} finally {
// 释放锁
if (requestId.equals(redisTemplate.opsForValue().get(lockKey))) {
redisTemplate.delete(lockKey);
}
}
} else {
throw new RuntimeException("获取锁失败");
}
}
private void generateOrder(String productId) {
// 生成订单的逻辑
}
}
在上面的代码中，我们使用了RedisTemplate来操作Redis。首先，我们生成一个唯一的请求ID，并尝试获取锁。如果获取锁成功，则继续执行减少库存和生成订单的逻辑；如果获取锁失败，则抛出异常。在代码的最后，我们通过比较请求ID和锁的值来判断是否是当前线程持有的锁，如果是则释放锁。
2.2 使用Redis原子操作
除了使用分布式锁，我们还可以使用Redis的原子操作来解决超卖问题。Redis提供了一系列的原子操作命令，例如INCR和DECR，可以在不需要加锁的情况下实现对库存的原子减少操作。
下面是一个使用Redis原子操作的示例代码：
@Service
public class OrderService {
@Autowired
private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
public void decreaseStock(String productId) {
String stockKey = "stock:" + productId;
// 获取库存
Integer stock = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForValue().get(stockKey));
if (stock > 0) {
// 原子减少库存
Long result = redisTemplate.opsForValue().decrement(stockKey);
if (result >= 0) {
// 生成订单
generateOrder(productId);
} else {
redisTemplate.opsForValue().increment(stockKey);
throw new RuntimeException("库存不足");
}
} else {
throw new RuntimeException("库存不足");
}
}
private void generateOrder(String productId) {
// 生成订单的逻辑
}
}
在上面的代码中，我们先获取到库存的值，然后使用Redis的DECR命令来原子减少库存。如果减少之后库存大于等于0，则继续生成订单；如果减少之后库存小于0，则将库存增加回去并抛出异常
