秒殺業(yè)務(wù)

在電商領(lǐng)域，存在著典型的秒殺業(yè)務(wù)場(chǎng)景，那何謂秒殺場(chǎng)景呢。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是一件商品的購(gòu)買(mǎi)人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這件商品的庫(kù)存，而且這件商品在很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)被搶購(gòu)一空。比如每年的618、雙11大促，小米新品促銷(xiāo)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景，就是典型的秒殺業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

秒殺業(yè)務(wù)最大的特點(diǎn)就是瞬時(shí)并發(fā)流量高，在電商系統(tǒng)中，庫(kù)存數(shù)量往往會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于并發(fā)流量，比如：天貓的秒殺活動(dòng)，可能庫(kù)存只有幾百、幾千件，而瞬間涌入的搶購(gòu)并發(fā)流量可能會(huì)達(dá)到幾十到幾百萬(wàn)。

所以，我們可以將秒殺系統(tǒng)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)總結(jié)如下。

（1）限時(shí)、限量、限價(jià)

在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行；秒殺活動(dòng)中商品的數(shù)量有限；商品的價(jià)格會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于原來(lái)的價(jià)格，也就是說(shuō)，在秒殺活動(dòng)中，商品會(huì)以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于原來(lái)的價(jià)格出售。

例如，秒殺活動(dòng)的時(shí)間僅限于某天上午10點(diǎn)到10點(diǎn)半，商品數(shù)量只有10萬(wàn)件，售完為止，而且商品的價(jià)格非常低，例如：1元購(gòu)等業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

限時(shí)、限量和限價(jià)可以單獨(dú)存在，也可以組合存在。

（2）活動(dòng)預(yù)熱

需要提前配置活動(dòng)；活動(dòng)還未開(kāi)始時(shí)，用戶(hù)可以查看活動(dòng)的相關(guān)信息；秒殺活動(dòng)開(kāi)始前，對(duì)活動(dòng)進(jìn)行大力宣傳。

（3）持續(xù)時(shí)間短

購(gòu)買(mǎi)的人數(shù)數(shù)量龐大；商品會(huì)迅速售完。

在系統(tǒng)流量呈現(xiàn)上，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)突刺現(xiàn)象，此時(shí)的并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)量是非常高的，大部分秒殺場(chǎng)景下，商品會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)售完。

秒殺三階段

通常，從秒殺開(kāi)始到結(jié)束，往往會(huì)經(jīng)歷三個(gè)階段：

• 準(zhǔn)備階段：這個(gè)階段也叫作系統(tǒng)預(yù)熱階段，此時(shí)會(huì)提前預(yù)熱秒殺系統(tǒng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，往往這個(gè)時(shí)候，用戶(hù)會(huì)不斷刷新秒殺頁(yè)面，來(lái)查看秒殺活動(dòng)是否已經(jīng)開(kāi)始。在一定程度上，通過(guò)用戶(hù)不斷刷新頁(yè)面的操作，可以將一些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到Redis中進(jìn)行預(yù)熱。
  
• 秒殺階段：這個(gè)階段主要是秒殺活動(dòng)的過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)的高并發(fā)流量，對(duì)系統(tǒng)資源會(huì)造成巨大的沖擊，所以，在秒殺階段一定要做好系統(tǒng)防護(hù)。
  
• 結(jié)算階段： 完成秒殺后的數(shù)據(jù)處理工作，比如數(shù)據(jù)的一致性問(wèn)題處理，異常情況處理，商品的回倉(cāng)處理等。

Redis助力秒殺系統(tǒng)

我們可以在Redis中設(shè)計(jì)一個(gè)Hash數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，來(lái)支持商品庫(kù)存的扣減操作，如下所示。

seckill:goodsStock:${goodsId}{
?totalCount:200,
?initStatus:0,
?seckillCount:0
}

在我們?cè)O(shè)計(jì)的Hash數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，有三個(gè)非常主要的屬性。

• totalCount：表示參與秒殺的商品的總數(shù)量，在秒殺活動(dòng)開(kāi)始前，我們就需要提前將此值加載到Redis緩存中。
• initStatus：我們把這個(gè)值設(shè)計(jì)成一個(gè)布爾值。秒殺開(kāi)始前，這個(gè)值為0，表示秒殺未開(kāi)始?？梢酝ㄟ^(guò)定時(shí)任務(wù)或者后臺(tái)操作，將此值修改為1，則表示秒殺開(kāi)始。
• seckillCount：表示秒殺的商品數(shù)量，在秒殺過(guò)程中，此值的上限為totalCount，當(dāng)此值達(dá)到totalCount時(shí)，表示商品已經(jīng)秒殺完畢。

我們可以通過(guò)下面的代碼片段在秒殺預(yù)熱階段，將要參與秒殺的商品數(shù)據(jù)加載的緩存。

/**
?* @author binghe
?* @description 秒殺前構(gòu)建商品緩存代碼示例
?*/ public class SeckillCacheBuilder{ private static final String?GOODS_CACHE?= "seckill:goodsStock:"; private String getCacheKey(String?id) { return GOODS_CACHE.concat(id);
????} public void prepare(String?id, int totalCount) {?
????????String?key?=?getCacheKey(id);?
????????Map?goods?= new HashMap<>();?
????????goods.put("totalCount",?totalCount);?
????????goods.put("initStatus", 0);?
????????goods.put("seckillCount", 0);?
????????redisTemplate.opsForHash().putAll(key,?goods);?
?????}
}

秒殺開(kāi)始的時(shí)候，我們需要在代碼中首先判斷緩存中的seckillCount值是否小于totalCount值，如果seckillCount值確實(shí)小于totalCount值，我們才能夠?qū)?kù)存進(jìn)行鎖定。在我們的程序中，這兩步其實(shí)并不是原子性的。如果在分布式環(huán)境中，我們通過(guò)多臺(tái)機(jī)器同時(shí)操作Redis緩存，就會(huì)發(fā)生同步問(wèn)題，進(jìn)而引起“超賣(mài)”的嚴(yán)重后果。

在電商領(lǐng)域，有一個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞叫作“超賣(mài)”。顧名思義：“超賣(mài)”就是說(shuō)賣(mài)出的商品數(shù)量比商品的庫(kù)存數(shù)量多，這在電商領(lǐng)域是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題。那么，我們?nèi)绾谓鉀Q“超賣(mài)”問(wèn)題呢？

Lua腳本完美解決超賣(mài)問(wèn)題

我們?nèi)绾谓鉀Q多臺(tái)機(jī)器同時(shí)操作Redis出現(xiàn)的同步問(wèn)題呢？一個(gè)比較好的方案就是使用Lua腳本。我們可以使用Lua腳本將Redis中扣減庫(kù)存的操作封裝成一個(gè)原子操作，這樣就能夠保證操作的原子性，從而解決高并發(fā)環(huán)境下的同步問(wèn)題。

例如，我們可以編寫(xiě)如下的Lua腳本代碼，來(lái)執(zhí)行Redis中的庫(kù)存扣減操作。

local resultFlag?= "0" local n?=?tonumber(ARGV[1]) local key?=?KEYS[1] local goodsInfo?=?redis.call("HMGET",key,"totalCount","seckillCount") local total?=?tonumber(goodsInfo[1]) local alloc?=?tonumber(goodsInfo[2]) if not?total then return resultFlag?
end if total?>=?alloc?+?n then local ret?=?redis.call("HINCRBY",key,"seckillCount",n) return tostring(ret)?
end return resultFlag

我們可以使用如下的Java代碼來(lái)調(diào)用上述Lua腳本。

public int secKill(String?id, int number) {?
????String?key?=?getCacheKey(id);?
????Object?seckillCount?=??redisTemplate.execute(script,?Arrays.asList(key),?String.valueOf(number)); return Integer.valueOf(seckillCount.toString());?
}

這樣，我們?cè)趫?zhí)行秒殺活動(dòng)時(shí)，就能夠保證操作的原子性，從而有效的避免數(shù)據(jù)的同步問(wèn)題，進(jìn)而有效的解決了“超賣(mài)”問(wèn)題。