Redis 学习Redis事务秒杀案例

Posted 2022-11-19 南淮北安

文章目录

• • 一、前期准备
  • 二、开始模拟
  • 三、连接池解决超时问题
  • 四、乐观锁解决超卖问题
  • 五、LUA脚本解决库存遗留问题
  • • 1. LUA脚本
    • 2. LUA脚本在Redis中的优势
    • 3. LUA脚本实现

一、前期准备

为了模拟Redis事务中的并发操作，需要安装工具

CentOS6 默认安装
CentOS7需要手动安装

本机是CentOS7所以手动安装

联网情况下：

联网：yum install httpd-tools

无网络情况下：

（1） 进入cd  /run/media/root/CentOS 7 x86_64/Packages（路径跟centos6不同）
（2） 顺序安装
			apr-1.4.8-3.el7.x86_64.rpm
			apr-util-1.5.2-6.el7.x86_64.rpm
			httpd-tools-2.4.6-67.el7.centos.x86_64.rpm  

查看命令参数：

主要参数：

-n：请求的数量
-c：请求中的并发数量
-p：post提交需要的参数放到文件里
-T：参数的类型，post或者put提交需要设置

建立参数文件postfile

编写代码：

public class SecKill_redis 
	//秒杀过程
	public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException 
		//1 uid和prodid非空判断
		if(uid == null || prodid == null) 
			return false;
		

		//2 连接redis
		Jedis jedis = new Jedis("192.168.176.128",6379);
		
		//3 拼接key
		// 3.1 库存key
		String kcKey = "sk:"+prodid+":qt";
		// 3.2 秒杀成功用户key
		String userKey = "sk:"+prodid+":user";
		
		//4 获取库存，如果库存null，秒杀还没有开始
		String kc = jedis.get(kcKey);
		if(kc == null) 
			System.out.println("秒杀还没有开始，请等待");
			jedis.close();
			return false;
		

		// 5 判断用户是否重复秒杀操作
		if(jedis.sismember(userKey, uid)) 
			System.out.println("已经秒杀成功了，不能重复秒杀");
			jedis.close();
			return false;
		

		//6 判断如果商品数量，库存数量小于1，秒杀结束
		if(Integer.parseInt(kc)<=0) 
			System.out.println("秒杀已经结束了");
			jedis.close();
			return false;
		

		//7.1 库存-1
		jedis.decr(kcKey);
		//7.2 把秒杀成功用户添加清单里面
		jedis.sadd(userKey,uid);

		System.out.println("秒杀成功了..");
		jedis.close();
		return true;
	

二、开始模拟

执行命令：

ab -n 1000 -c 100 -k -p ~/postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://10.15.22.207:8080/Seckill/doseckill

出现冲突，库存为空了，还能有成功的

库存数量为负：

除了这个问题，还会出现连接超时问题

三、连接池解决超时问题

节省每次连接redis服务带来的消耗，把连接好的实例反复利用。
通过参数管理连接的行为

连接池参数：

• MaxTotal：控制一个pool可分配多少个jedis实例，通过pool.getResource()来获取；如果赋值为-1，则表示不限制；如果pool已经分配了MaxTotal个jedis实例，则此时pool的状态为exhausted。
• maxIdle：控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲)的jedis实例；
• MaxWaitMillis：表示当borrow一个jedis实例时，最大的等待毫秒数，如果超过等待时间，则直接抛JedisConnectionException；
• testOnBorrow：获得一个jedis实例的时候是否检查连接可用性（ping()）；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的；

public class JedisPoolUtil 
    private static volatile JedisPool jedisPool = null;

    private JedisPoolUtil() 
    

    public static JedisPool getJedisPoolInstance() 
        if (null == jedisPool) 
            synchronized (JedisPoolUtil.class) 
                if (null == jedisPool) 
                    JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();
                    poolConfig.setMaxTotal(200);
                    poolConfig.setMaxIdle(32);
                    poolConfig.setMaxWaitMillis(100 * 1000);
                    poolConfig.setBlockWhenExhausted(true);
                    poolConfig.setTestOnBorrow(true);  // ping  PONG

                    jedisPool = new JedisPool(poolConfig, "192.168.176.128", 6379, 60000);
                
            
        
        return jedisPool;
    

    public static void release(JedisPool jedisPool, Jedis jedis) 
        if (null != jedis) 
            jedisPool.returnResource(jedis);
        
    

四、乐观锁解决超卖问题

public class SecKill_redis 

	public static void main(String[] args) 
		Jedis jedis =new Jedis("192.168.176.128",6379);
		System.out.println(jedis.ping());
		jedis.close();
	

	//秒杀过程
	public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException 
		//1 uid和prodid非空判断
		if(uid == null || prodid == null) 
			return false;
		

		//2 连接redis
		// Jedis jedis = new Jedis("192.168.176.128",6379);
		//通过连接池得到jedis对象
		JedisPool jedisPoolInstance = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();
		Jedis jedis = jedisPoolInstance.getResource();

		//3 拼接key
		// 3.1 库存key
		String kcKey = "sk:"+prodid+":qt";
		// 3.2 秒杀成功用户key
		String userKey = "sk:"+prodid+":user";

		//监视库存
		jedis.watch(kcKey);

		//4 获取库存，如果库存null，秒杀还没有开始
		String kc = jedis.get(kcKey);
		if(kc == null) 
			System.out.println("秒杀还没有开始，请等待");
			jedis.close();
			return false;
		

		// 5 判断用户是否重复秒杀操作
		if(jedis.sismember(userKey, uid)) 
			System.out.println("已经秒杀成功了，不能重复秒杀");
			jedis.close();
			return false;
		

		//6 判断如果商品数量，库存数量小于1，秒杀结束
		if(Integer.parseInt(kc)<=0) 
			System.out.println("秒杀已经结束了");
			jedis.close();
			return false;
		

		//7 秒杀过程
		//使用事务
		Transaction multi = jedis.multi();

		//组队操作
		multi.decr(kcKey);
		multi.sadd(userKey,uid);

		//执行
		List<Object> results = multi.exec();

		if(results == null || results.size()==0) 
			System.out.println("秒杀失败了....");
			jedis.close();
			return false;
		
		System.out.println("秒杀成功了..");
		jedis.close();
		return true;
	

五、LUA脚本解决库存遗留问题

已经秒光，可是还有库存。

原因，就是乐观锁导致很多请求都失败。先点的没秒到，后点的可能秒到了。

也就是2000个人购买物品，第一买成功，修改版本号，可能导致剩余的1999个人都购买失败

1. LUA脚本

Lua 是一个小巧的脚本语言，Lua脚本可以很容易的被C/C++ 代码调用，也可以反过来调用C/C++的函数，Lua并没有提供强大的库，一个完整的Lua解释器不过200k，所以Lua不适合作为开发独立应用程序的语言，而是作为嵌入式脚本语言。

很多应用程序、游戏使用LUA作为自己的嵌入式脚本语言，以此来实现可配置性、可扩展性。

这其中包括魔兽争霸地图、魔兽世界、博德之门、愤怒的小鸟等众多游戏插件或外挂。
https://www.w3cschool.cn/lua/

2. LUA脚本在Redis中的优势

将复杂的或者多步的redis操作，写为一个脚本，一次提交给redis执行，减少反复连接redis的次数。提升性能。

LUA脚本是类似redis事务，有一定的原子性，不会被其他命令插队，可以完成一些redis事务性的操作。

但是注意redis的lua脚本功能，只有在Redis 2.6以上的版本才可以使用。

利用lua脚本淘汰用户，解决超卖问题。

redis 2.6版本以后，通过lua脚本解决争抢问题，实际上是redis 利用其单线程的特性，用任务队列的方式解决多任务并发问题。

3. LUA脚本实现

local userid=KEYS[1]; 
local prodid=KEYS[2];
local qtkey="sk:"..prodid..":qt";
local usersKey="sk:"..prodid.":usr'; 
local userExists=redis.call("sismember",usersKey,userid);
if tonumber(userExists)==1 then 
  return 2;
end
local num= redis.call("get" ,qtkey);
if tonumber(num)<=0 then 
  return 0; 
else 
  redis.call("decr",qtkey);
  redis.call("sadd",usersKey,userid);
end
return 1;

加入代码中：

public class SecKill_redisByScript 
	
	private static final  org.slf4j.Logger logger =LoggerFactory.getLogger(SecKill_redisByScript.class) ;

	static String secKillScript ="local userid=KEYS[1];\\r\\n" + 
			"local prodid=KEYS[2];\\r\\n" + 
			"local qtkey='sk:'..prodid..\\":qt\\";\\r\\n" + 
			"local usersKey='sk:'..prodid..\\":usr\\";\\r\\n" + 
			"local userExists=redis.call(\\"sismember\\",usersKey,userid);\\r\\n" + 
			"if tonumber(userExists)==1 then \\r\\n" + 
			"   return 2;\\r\\n" + 
			"end\\r\\n" + 
			"local num= redis.call(\\"get\\" ,qtkey);\\r\\n" + 
			"if tonumber(num)<=0 then \\r\\n" + 
			"   return 0;\\r\\n" + 
			"else \\r\\n" + 
			"   redis.call(\\"decr\\",qtkey);\\r\\n" + 
			"   redis.call(\\"sadd\\",usersKey,userid);\\r\\n" + 
			"end\\r\\n" + 
			"return 1" ;
			 
	static String secKillScript2 = 
			"local userExists=redis.call(\\"sismember\\",\\"sk:0101:usr\\",userid);\\r\\n" +
			" return 1";

	public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException 

		JedisPool jedispool =  JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();
		Jedis jedis=jedispool.getResource();

		 //String sha1=  .secKillScript;
		String sha1=  jedis.scriptLoad(secKillScript);
		Object result= jedis.evalsha(sha1, 2, uid,prodid);

		  String reString=String.valueOf(result);
		if ("0".equals( reString )  ) 
			System.err.println("已抢空！！");
		else if("1".equals( reString )  )  
			System.out.println("抢购成功！！！！");
		else if("2".equals( reString )  )  
			System.err.println("该用户已抢过！！");
		else
			System.err.println("抢购异常！！");
		
		jedis.close();
		return true;