PHP+Redis解決高併發下商品超賣問題

itbsl發表於2020-08-02
PHPRedis

對於一些有一定使用者量的電商網站，如果只是單純的使用關係型資料庫(如MySQL、Oracle)來做搶購，對資料庫的壓力是非常大的，而且如果不使用好資料庫的鎖機制，還會導致商品、優惠券超賣的問題。我所在的公司也遇到了同樣的問題，問題發生在優惠券被超量搶購上，在問題發生後我們開始想辦法解決問題，由於自己使用redis比較多，我準備使用redis來解決這個問題。利用redis的高效能和事務特性來解決線上優惠券被超庫存搶購的問題，下面我給出我臨時解決這個問題的第一版的虛擬碼，去掉了一些細節：

/**
 * 搶優惠券(秒殺)
 * @param int $couponId 商品ID
 * @param int $uid 使用者ID
 * @return bool
 */
function secKill($couponId, $uid)
{
    //1.初始化Redis連線
    $redis = new Redis();
    if (!$redis->connect('127.0.0.1', 6379)) {
        trigger_error('Redis連線出錯！！！', E_USER_ERROR);
    } else {
        echo '連線正常<br>';
    }

    //秒殺商品的庫存key
    $key = 'secKill:'.$couponId.':stock';
    $redis->watch($key);

    //獲取庫存
    $stock = $redis->get($key);

    //秒殺未開始，表示庫存為null
    if (!$stock && !is_numeric($stock)) {
        echo '秒殺未開始';
        return false;
    }

    //判斷庫存，如果庫存大於0，則減庫存，將該成功秒殺使用者加入雜湊表，如果小於等於0，秒殺結束
    if ($stock <= 0) {
        echo '秒殺已結束';
        return false;
    }

    //使用者已經成功秒殺過一次了，不允許再次參與秒殺
    if ($redis->sIsMember('secKill:'.$couponId.':uid', $uid)) {
        echo '秒殺失敗';
        return false;
    }

    //程式碼走到這裡，說明該使用者是第一次參與秒殺，將庫存減一，然後把這個人放到已搶到的集合表
    $redisMulti = $redis->multi();
    $redisMulti->decr($key);
    $redisMulti->sAdd('secKill:'.$couponId.':uid', $uid);
    $result = $redisMulti->exec();

    if (empty($result)) {//事務被取消
        echo '秒殺失敗';
        return false;
    }

    //搶券成功，將優惠券ID和UID放入到佇列中，由一個單獨的程式佇列來消費佇列裡的資料，向使用者推送搶到的優惠券
    $redis->lPush('couponOrder', $couponId.'+'.$uid);

    return true;
}

$couponId = 11211;
$uid      = mt_rand(1, 100);
secKill($couponId, $uid);

首先，我模擬設定優惠券ID為11211的優惠券庫存為10個。

然後，我們使用ab工具來模擬1000次請求，50併發量來測試

ab -n 1000 -c 50 www.test.com/

然後我們通過Redis Desktop Manager來檢視一些Redis的結果

couponOrder佇列裡已經有了10個使用者的資訊了

並且優惠券的剩餘數量也是0了，不再是負數了

同時，使用者搶券集合裡也儲存了10個使用者的UID資訊。

上面這串程式碼解決了兩個問題：

  • 解決了瞬時的大量查詢到資料庫上給資料庫造成很大壓力的問題，流量都被攔截在了redis快取層
  • 解決了優惠券被超庫存搶購的問題

但是，這段程式碼也存在一定的問題:

  1. 沒有使用redis連線池，頻繁建立新的redis有一定的效能影響

  2. 由於使用了事務，每一次併發請求中只會有一個使用者搶券成功，該併發請求中的其它使用者都會失敗，只能等第二次併發

  3. 同樣還是事務導致的庫存遺留問題，如果有10個商品，1000次請求每次200併發量，5次併發請求就完成了1000次請求，但是隻會有5個使用者成功搶到，如果沒有後續的請求，會導致庫存還有5份存量

提示：在消費佇列裡，如果優惠券發放失敗，一定要立即記錄並簡訊通知運營管理人員，看看是否能重發或者通過後臺手動定向推送給使用者。

所以，後續我又使用了lua指令碼和redis配合一起來解決了這個問題。具體程式碼，我會後續整理處理補充完整。

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