使用lua+redis解決發多張券的併發問題

gistmap發表於2021-01-09
Redis

前言

公司有一個發券的介面有併發安全問題，下面列出這個問題和解決這個問題的方式。

業務描述

這個介面的作用是給會員發多張券碼。涉及到4張主體，分別是：使用者，券，券碼，使用者領取記錄。
下面是改造前的虛擬碼。
主要是因為查出券碼那行存在併發安全問題，多個執行緒拿到同幾個券碼。以下都是基於如何讓取券碼變成原子的去展開。

public boolean sendCoupons(Long userId, Long couponId) {
    // 一堆校驗
    // ...
    // 查出券碼
    List<CouponCode> couponCodes = couponCodeService.findByCouponId(couponId, num);
    // batchUpdateStatus是一個被@Transactional(propagation = Propagation.REQUIRES_NEW)修飾的方法
    // 批量更新為已被領取狀態
    couponCodeService.batchUpdateStatus(couponCods);
    // 發券
    // 發權益
    // 新增使用者券碼領取記錄
}

改造過程

因為券碼是多張，想用lua+redis的list結構去做彈出。為什麼用這種方案是因為for update直接被否了。

這是寫的lua指令碼。。

local result = {}
for i=1,ARGV[1],1 do
    result[i] = redis.call("lpop", KEYS[1])
end
return table.contact(result , "|")

這是寫的執行lua指令碼的client。。其實主要的解決方法就是在redis的list裡rpush（存）,lpop（取）取資料

@Slf4j
@Component
public class CouponCodeRedisQueueClient implements InitializingBean {

    /**
     * redis lua指令碼檔案路徑
     */
    public static final String POP_COUPON_CODE_LUA_PATH = "lua/pop-coupon-code.lua";
    public static final String SEPARATOR = "|";

    private static final String COUPON_CODE_KEY_PATTERN = "PROMOTION:COUPON_CODE_{0}";
    private String LUA_COUPON_CODE_SCRIPT;

    private String LUA_COUPON_CODE_SCRIPT_SHA;

    @Autowired
    private JedisTemplate jedisTemplate;

    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {

        LUA_COUPON_CODE_SCRIPT = Resources.toString(Resources.getResource(POP_COUPON_CODE_LUA_PATH), Charsets.UTF_8);
        if (StringUtils.isNotBlank(LUA_COUPON_CODE_SCRIPT)) {

            LUA_COUPON_CODE_SCRIPT_SHA = jedisTemplate.execute(jedis -> {
                return jedis.scriptLoad(LUA_COUPON_CODE_SCRIPT);
            });
            log.info("redis lock script sha:{}", LUA_COUPON_CODE_SCRIPT_SHA);
        }

    }

    /**
     * 獲取Code
     *
     * @param activityId
     * @param num
     * @return
     */
    public List<String> popCouponCode(Long activityId, String num , int retryNum) {
        if(retryNum == 0){
            log.error("reload lua script error , try limit times ,activityId:{}", activityId);
            return Collections.emptyList();
        }
        List<String> keys = Lists.newArrayList();
        String key = buildKey(String.valueOf(activityId));
        keys.add(key);
        List<String> args = Lists.newArrayList();
        args.add(num);

        try {
            Object result = jedisTemplate.execute(jedis -> {
                if (StringUtils.isNotBlank(LUA_COUPON_CODE_SCRIPT_SHA)) {
                    return jedis.evalsha(LUA_COUPON_CODE_SCRIPT_SHA, keys, args);
                } else {
                    return jedis.eval(LUA_COUPON_CODE_SCRIPT, keys, args);
                }
            });
            log.info("pop coupon code by lua script.result:{}", result);
            if (Objects.isNull(result)) {
                return Collections.emptyList();
            }
            return Splitter.on(SEPARATOR).splitToList(result.toString());
        } catch (JedisNoScriptException jnse) {
            log.error("no lua lock script found.try to reload it", jnse);
            reloadLuaScript();
            //載入後重新執行
            popCouponCode(activityId, num, --retryNum);
        } catch (Exception e) {
            log.error("failed to get a redis lock.key:{}", key, e);
        }
        return Collections.emptyList();
    }

    /**
     * 重新載入LUA指令碼
     *
     * @throws Exception
     */
    public void reloadLuaScript() {
        synchronized (CouponCodeRedisQueueClient.class) {
            try {
                afterPropertiesSet();
            } catch (Exception e) {
                log.error("failed to reload redis lock lua script.retry load it.");
                reloadLuaScript();
            }
        }
    }

    /**
     * 構建Key
     *
     * @param activityId
     * @return
     */
    public String buildKey(String activityId) {
        return MessageFormat.format(COUPON_CODE_KEY_PATTERN, activityId);
    }

}

當然這種操作需要去提前把所有券的券碼丟到redis裡去，這裡我們也碰到了一些問題（券碼量比較大的情況下）。比如開始直接粗暴的用@PostConstruct去放入redis，導致專案啟動需要很久很久。。這裡就不展開了，說一下我們嘗試的幾種方法

  • @PostConstruct註解
  • CommandLineRunner介面
  • redis的pipeline技術
  • 先保證每個卡券有一定量的券碼在redis，再用定時任務定時（根據業務量）去補

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