基于代码实操SpringBoot、Redis、LUA秒杀系统
前言
那些吧redis基本的东西学的差不多了，却没有做过什么具体的项目实践的，可以看看这篇文章做一个项目来巩固知识。
相关需求&说明
一般来说秒杀系统的功能不会很多，有：
制定秒杀计划。在某天几点开始，售卖什么商品，准备卖多少个，持续多久。展示秒杀计划列表。一般都是显示当天的，8点卖一些，10点卖一些这种。商品详情页。下单购买。等等
本文主要目的还是用代码实现一下防止商品超卖的功能，所以像制定秒杀计划，展示商品等功能就不着重写了。
还有电商的商品主要是SPU(例如iPhone 12，iPhone 11就是两个SPU)及SKU(例如iPhone 12 64G 白色，iPhone 12 128G 黑色就是两个SKU)的处理，展示的是SPU，购买扣库存的是SKU，本文为了方便，就直接用product来替代了。
下单购买还会有一些前置条件，比如要经过风控系统，确认你是不是黄牛;营销系统，有没有相关的优惠券，虚拟货币之类的。
下单完成还要走库管、物流，还有积分之类的，本文就不涉及了。 本文不涉及数据库，一切都在Redis上操作，不过还是想说一下数据库与缓存数据一致性的问题。
如果我们的系统并发不高，数据库撑得住，则直接操作数据库即可，为防止超卖，可以采用：
悲观锁
select * from SKU表 where sku_id=1 for update;
乐观锁
update SKU表 set stock=stock-1 where sku_id=1 and update_version=旧版本号;
果并发高一些，例如商品详情页一般并发最高，为了减少数据库的压力，都会使用Redis等缓存，为了保证数据库与Redis的一致性，多是采用“修改后删除”方案。 但是这个方案在更高并发情况下，如C10K、C10M等，在修改数据库并删除Redis内容的一瞬间，大量查询并发会传导至数据库，产生异常。 这种情况，SPU详情这种接口就坚决不能与数据库连接起来。 步骤应该是：
B端管理系统操作数据库(这个并发不会高)。数据入库后，发送消息给MQ。相关处理程序在接收到订阅的MQ的Topic后，从数据库取出信息，放入Redis。相关服务接口只从Redis取数据。
代码实现
在实际项目中，建议将ToC端的秒杀产品相关接口组合为一个微服务，product-server。售卖接口组合为一个微服务，order-server。可以参考之前的Spring Cloud系列文章进行编码，本文就简单使用了一个Spring Boot工程。
秒杀计划实体类
省略get/set
public class SecKillPlanEntity implements Serializable { private static final long serialVersionUID = 8866797803960607461L; /** * id */ private Long id; /** * 商品id */ private Long productId; /** * 商品名称 */ private String productName; /** * 价格 单位：分 */ private Long price; /** * 划线价 单位：分 */ private Long linePrice; /** * 库存数 */ private Long stock; /** * 一个用户只买一件商品标识 0否1是 */ private int buyOneFlag; /** * 计划状态 0未提交，1已提交 */ private int planStatus; /** * 开始时间 */ private Date startTime; /** * 结束时间 */ private Date endTime; /** * 创建时间 */ private Date createTime; }
说明：
正如前文所说，秒杀的商品应该展示的是SPU，售卖扣库存的是SKU，本文为了方便，只用product来替代。
用户购买秒杀商品，有两种方式：
一个用户只允许购买一件。一个用户可以多次购买多件。
所以本类使用buyOneFlag做标识。
planStatus代表本次秒杀是否真正执行。0不展示给C端，不进行售卖;1展示给C端，进行售卖。
添加秒杀计划&查询秒杀计划
@RestController public class ProductController { @Resource private RedisTemplate redisTemplate; // 随机生成秒杀计划设置到Redis中 @GetMapping("/addSecKillPlan") @ResponseBody public DefaultResult> addSecKillPlan(@RequestParam("saledate") String saleDate) { DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); Random rand = new Random(); Gson gson = new Gson(); List list = Lists.newArrayList(); for (int i = 0; i < 10; i++) { long productId = rand.nextInt(100) + 1; long price = rand.nextInt(100) + 1; long stock = rand.nextInt(100) + 1; String saleStartTime = " 10:00:00"; String saleEndTime = " 12:00:00"; int buyOneFlag = 0; if (i > 4) { saleStartTime = " 14:00:00"; saleEndTime = " 16:00:00"; buyOneFlag = 1; } SecKillPlanEntity entity = new SecKillPlanEntity(); entity.setId(i + 1L); entity.setProductId(productId); entity.setProductName("商品" + productId); entity.setBuyOneFlag(buyOneFlag); entity.setLinePrice(999999L); entity.setPlanStatus(1); entity.setPrice(price * 100); entity.setStock(stock); entity.setEndTime(Date .from(LocalDateTime.parse(saleDate + saleEndTime, dtf).atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant())); entity.setStartTime(Date.from( LocalDateTime.parse(saleDate + saleStartTime, dtf).atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant())); entity.setCreateTime(new Date()); // 商品详情写入Redis ValueOperations setProduct = redisTemplate.opsForValue(); setProduct.set("product_" + productId, gson.toJson(entity)); // 写入库存 if (buyOneFlag == 1) { // 一个用户只买一件商品 // 商品购买用户Set redisTemplate.opsForSet().add("product_buyers_" + productId, ""); // 商品库存 for (int j = 0; j < stock; j++) { redisTemplate.opsForList().leftPush("product_one_stock_" + productId, "1"); } } else { // 用户可买多个 redisTemplate.opsForValue().set("product_stock_" + productId, stock + ""); } list.add(entity); System.out.println(gson.toJson(entity)); } redisTemplate.opsForValue().set("seckill_plan_" + saleDate, gson.toJson(list)); return DefaultResult.success(list); } @GetMapping("/findSecKillPlanByDate") @ResponseBody public DefaultResult> findSecKillPlanByDate(@RequestParam("saledate") String saleDate) { Gson gson = new Gson(); String planJson = redisTemplate.opsForValue().get("seckill_plan_" + saleDate); List list = gson.fromJson(planJson, new TypeToken>() { }.getType()); // 设置新的库存 for (SecKillPlanEntity entity : list) { if (entity.getBuyOneFlag() == 1) { long newStock = redisTemplate.opsForList().size("product_one_stock_" + entity.getProductId()); entity.setStock(newStock); } else { long newStock = Long .parseLong(redisTemplate.opsForValue().get("product_stock_" + entity.getProductId())); entity.setStock(newStock); } } return DefaultResult.success(list); } }
说明：
addSecKillPlan就是随机生成10个售卖计划，有仅售一件的，也有售多件的。并将相关数据压入Redis。seckill_plan_日期，代表某日的所有秒杀计划，列表展示用。product_商品ID，代表某商品信息，详情页使用。product_one_stock_商品ID，代表仅售一件商品的库存数，值是List，有多少库存，就往里面push多少个“1”。product_buyers_商品ID，代表仅售一件商品的购买者，已购买过的用户不允许再买。product_stock_商品ID，代表可售多件商品的库存数，值是库存数。
findSecKillPlanByDate，展示某日秒杀售卖计划。库存数从库存相关的两个KEY取。
LUA脚本
仅售一件buyone.lua：
--商品库存Key product_one_stock_XXX local stockKey = KEYS[1] --商品购买用户记录Key product_buyers_XXX local buyersKey = KEYS[2] --用户ID local uid = KEYS[3] --校验用户是否已经购买 local result=redis.call("sadd" , buyersKey , uid ) if(tonumber(result)==1) then --没有购买过，可以购买 local stock=redis.call("lpop" , stockKey ) --除了nil和false，其他值都是真（包括0） if(stock) then --有库存 return 1 else --没有库存 return -1 end else --已经购买过 return -3 end
可售多件buymore.lua：
--商品Key local key = KEYS[1] --购买数 local val = ARGV[1] --现有总库存 local stock = redis.call("GET", key) if (tonumber(stock)<=0) then --没有库存 return -1 else --获取扣减后的总库存=总库存-购买数 local decrstock=redis.call("DECRBY", key, val) if(tonumber(decrstock)>=0) then --扣减购买数后没有超卖，返回现库存 return decrstock else --超卖了，把扣减的再加回去 redis.call("INCRBY", key, val) return -2 end end
说明：
1、仅售一件。先把购买者的ID用命令“sadd”进product_buyers_商品ID，如果返回1，代表此用户之前没有购买过，否则返回-3，已经购买过。
在从product_one_stock_商品ID中lpop出数值，如果还有库存，必会返回1，有库存，否则就是nil，无库存。
2.、可售多件。之前讲过，不再描述。 将两个lua文件，放在Spring Boot工程的resources目录下。
售卖接口
@RestController public class OrderController { @Resource private RedisTemplate redisTemplate; @GetMapping("/addOrder") @ResponseBody public DefaultResult addOrder(@RequestParam("uid") long userId, @RequestParam("pid") long productId, @RequestParam("quantity") int quantity) { Gson gson = new Gson(); String productJson = redisTemplate.opsForValue().get("product_" + productId); SecKillPlanEntity entity = gson.fromJson(productJson, SecKillPlanEntity.class); //TODO 要校验售卖计划是否已提交，是否到了售卖时间 long code = 0; if (entity.getBuyOneFlag() == 1) { // 用户只买一件 code = this.buyOne("product_one_stock_" + productId, "product_buyers_" + productId, userId); } else { // 用户买多件 code = this.buyMore("product_stock_" + productId, quantity); } DefaultResult result = DefaultResult.success(null); // 错误代码的处理应该使用ENUM，本文就节省了 if (code < 0) { result.setCode(code); if (code == -1) { result.setMsg("没有库存"); } else if (code == -2) { result.setMsg("库存不足"); } else if (code == -3) { result.setMsg("已经购买过"); } } return result; } private Long buyOne(String stockKey, String buysKey, long userId) { DefaultRedisScript defaultRedisScript = new DefaultRedisScript(); defaultRedisScript.setResultType(Long.class); defaultRedisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("buyone.lua"))); // "{pre}:" List keys = Lists.newArrayList(stockKey, buysKey, userId + ""); Long result = redisTemplate.execute(defaultRedisScript, keys, ""); return result; } private Long buyMore(String stockKey, int quantity) { DefaultRedisScript defaultRedisScript = new DefaultRedisScript(); defaultRedisScript.setResultType(Long.class); defaultRedisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("buymore.lua"))); List keys = Lists.newArrayList(stockKey); Long result = redisTemplate.execute(defaultRedisScript, keys, quantity+""); return result; } }
说明： 1、主要看buyOne、buyMore两个私有方法，里面写的是如何使用RedisTemplate执行lua脚本。
另外我看有资料说如果使用的是Redis集群，则会报错，因为我没有Redis的集群环境，所以也没法测试，大家有环境的可以试一试。
2、addOrder有一些代码为了节省时间，就写得很low了，比如一些校验没有加，错误码应该使用ENUM等。 测试用例：
A用户购买仅售一件商品1，成功。A用户再购买仅售一件商品1，失败。N用户购买仅售一件商品1，库存不足。A用户购买可售多件商品2，成功。A用户购买可售多件商品2，库存不足。
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