Redis 实现高并发下的库存扣减(高频面试)

2023年 8月 13日 43.9k 0

/** * 扣库存 */@Servicepublic class StockService {    Logger logger = LoggerFactory.getLogger(StockService.class);

    /**     * 不限库存     */    public static final long UNINITIALIZED_STOCK = -3L;

    /**     * Redis 客户端     */    @Autowired    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**     * 执行扣库存的脚本     */    public static final String STOCK_LUA;

    static {        /**         *         * @desc 扣减库存Lua脚本         * 库存(stock)-1:表示不限库存         * 库存(stock):表示没有库存         * 库存(stock)大于:表示剩余库存         *         * @params 库存key         * @return         *   -3:库存未初始化         *   -2:库存不足         *   -1:不限库存         *   大于等于:剩余库存(扣减之后剩余的库存)         *      redis缓存的库存(value)是-1表示不限库存,直接返回1         */        StringBuilder sb = new StringBuilder();        sb.append("if (redis.call('exists', KEYS[1]) == 1) then");        sb.append("    local stock = tonumber(redis.call('get', KEYS[1]));");        sb.append("    local num = tonumber(ARGV[1]);");        sb.append("    if (stock == -1) then");        sb.append("        return -1;");        sb.append("    end;");        sb.append("    if (stock >= num) then");        sb.append("        return redis.call('incrby', KEYS[1], 0 - num);");        sb.append("    end;");        sb.append("    return -2;");        sb.append("end;");        sb.append("return -3;");        STOCK_LUA = sb.toString();    }

    /**     * @param key           库存key     * @param expire        库存有效时间,单位秒     * @param num           扣减数量     * @param stockCallback 初始化库存回调函数     * @return -2:库存不足; -1:不限库存; 大于等于:扣减库存之后的剩余库存     */    public long stock(String key, long expire, int num, IStockCallback stockCallback) {        long stock = stock(key, num);        // 初始化库存        if (stock == UNINITIALIZED_STOCK) {            RedisLock redisLock = new RedisLock(redisTemplate, key);            try {                // 获取锁                if (redisLock.tryLock()) {                    // 双重验证,避免并发时重复回源到数据库                    stock = stock(key, num);                    if (stock == UNINITIALIZED_STOCK) {                        // 获取初始化库存                        final int initStock = stockCallback.getStock();                        // 将库存设置到redis                        redisTemplate.opsForValue().set(key, initStock, expire, TimeUnit.SECONDS);                        // 调一次扣库存的操作                        stock = stock(key, num);                    }                }            } catch (Exception e) {                logger.error(e.getMessage(), e);            } finally {                redisLock.unlock();            }

        }        return stock;    }

    /**     * 加库存(还原库存)     *     * @param key    库存key     * @param num    库存数量     * @return     */    public long addStock(String key, int num) {

        return addStock(key, null, num);    }

    /**     * 加库存     *     * @param key    库存key     * @param expire 过期时间(秒)     * @param num    库存数量     * @return     */    public long addStock(String key, Long expire, int num) {        boolean hasKey = redisTemplate.hasKey(key);        // 判断key是否存在,存在就直接更新        if (hasKey) {            return redisTemplate.opsForValue().increment(key, num);        }

        Assert.notNull(expire,"初始化库存失败,库存过期时间不能为null");        RedisLock redisLock = new RedisLock(redisTemplate, key);        try {            if (redisLock.tryLock()) {                // 获取到锁后再次判断一下是否有key                hasKey = redisTemplate.hasKey(key);                if (!hasKey) {                    // 初始化库存                    redisTemplate.opsForValue().set(key, num, expire, TimeUnit.SECONDS);                }            }        } catch (Exception e) {            logger.error(e.getMessage(), e);        } finally {            redisLock.unlock();        }

        return num;    }

    /**     * 获取库存     *     * @param key 库存key     * @return -1:不限库存; 大于等于:剩余库存     */    public int getStock(String key) {        Integer stock = (Integer) redisTemplate.opsForValue().get(key);        return stock == null ? -1 : stock;    }

    /**     * 扣库存     *     * @param key 库存key     * @param num 扣减库存数量     * @return 扣减之后剩余的库存【-3:库存未初始化; -2:库存不足; -1:不限库存; 大于等于:扣减库存之后的剩余库存】     */    private Long stock(String key, int num) {        // 脚本里的KEYS参数        List keys = new ArrayList();        keys.add(key);        // 脚本里的ARGV参数        List args = new ArrayList();        args.add(Integer.toString(num));

        long result = redisTemplate.execute(new RedisCallback() {            @Override            public Long doInRedis(RedisConnection connection) throws DataAccessException {                Object nativeConnection = connection.getNativeConnection();                // 集群模式和单机模式虽然执行脚本的方法一样,但是没有共同的接口,所以只能分开执行                // 集群模式                if (nativeConnection instanceof JedisCluster) {                    return (Long) ((JedisCluster) nativeConnection).eval(STOCK_LUA, keys, args);                }

                // 单机模式                else if (nativeConnection instanceof Jedis) {                    return (Long) ((Jedis) nativeConnection).eval(STOCK_LUA, keys, args);                }                return UNINITIALIZED_STOCK;            }        });        return result;    }

}

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