Redis处理秒杀并发

 

一、现公司解决秒杀方案：

1. 利用Redis原子性自增接口incr

2. Redis缓存 + 异步同步数据到数据库

优点：解决超卖问题，库存读写都在内存中，故同时解决性能问题。

缺点：由于异步写入DB，可能存在数据不一致。另可能存在少买，也就是如果拿到号的人不真正下订单，可能库存减为0，但是订单数并没有达到库存阀值。

 

二、秒杀过程：

• Uid 和 prodid 非空判断

• 连接redis

•  拼接key

• • 库存key
  • 秒杀成功用户key

• 获取库存，如果库存null,秒杀还没有开始

• 判断用户是否重复秒杀操作：使用set集合数据结构存储

• 判断如果商品数量，库存数量小于1，秒杀结束

• 秒杀过程

• • 库存-1：  redis.decr(key)
  • 把秒杀成功用户添加清单里面: redis.sadd(userkey,uid)

 

三、Redis事务：秒杀并发

 

（一）使用工具：ab测试

• CentOS 6默认安装
• CentOS 7 需要手动安装

 

（二）安装

•  联网： yum install httpd-tools
• 无网络：

（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

 

（三）测试命令

vim postfile 模拟表单提交参数,以&符号结尾;存放当前目录。

内容：prodid=0101&

ab -n 2000 -c 200 -k -p ~/postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://127.0.0.1:8081/Seckill/doseckill

 

 

（四）最常遇见的问题：

1. 超卖问题 ： 

解决方案：通过乐观锁解决，缺点：存在库存遗留库存及连接超时 

2. 连接超时： connect-timeout

解决方案：连接池 

3. 连接限制：connection-refused

解决方案：ab测试增加-r参数：

ab -n 2000 -c 100 -r -p postfile -T 'application/x-www-form-urlencoded' http://127.0.0.1:8080/seckill/doseckill 

4. 库存遗留问题：已经秒光，可是还有库存

乐观锁造成的问题，先点的没秒到，后点的可能秒到了

解决方案： LUA脚本，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

 

（五）常见秒杀解决方案：

1、前端方案：

　　A：扩容

　　加机器，这是最简单的方法，通过增加前端池的整体承载量来抗峰值。

　　B：静态化

　　将活动页面上的所有可以静态的元素全部静态化，并尽量减少动态元素。通过CDN来抗峰值。

　　C：限流

　　一般都会采用IP级别的限流，即针对某一个IP，限制单位时间内发起请求数量。

　　或者活动入口的时候增加游戏或者问题环节进行消峰操作。

  D：禁止重复提交：用户提交之后按钮置灰，禁止重复提交

　　 F：有损服务

　　最后一招，在接近前端池承载能力的水位上限的时候，随机拒绝部分请求来保护活动整体的可用性。

 

2、后端方案：

缓存 + 队列

Redis是一个分布式缓存系统，支持多种数据结构，我们可以利用Redis轻松实现一个强大的秒杀系统。

利用redis记录读取实时库存。一旦库存不足，立即抛出异常。反馈给前端。如果库存足够，通过rpc调用通知订单微服务系统生成订单。得到订单系统的生成成功的反馈以后，在秒杀微服务系统中生成一个本地订单记录，在数据库增销量减库存。

Redis 提供了 INCR/DECR/SETNX 命令，把RMW三个操作转变为一个原子操作

Redis 是使用单线程串行处理客户端的请求来操作命令，所以当 Redis 执行某个命令操作时，其他命令是无法执行的，这相当于命令操作是互斥执行的

 

 

 

四、Redis可能存在的问题：

 

• 缓存穿透： 

1、应用服务器压力变大了

2、redis命中率降低

3、一直查询数据库

 

• 缓存穿透现象：

1、redis查询不到数据

2、出现很多非正常url访问

 

• 缓存穿透解决方案：

1、对空值缓存（临时方案）

2、设置可访问的名单（白名单）：bitmap位操作，缺点：效率不是很高

3、采用布隆过滤器，缺点：命中率不是很准备

4、进行实时监控

 

• 缓存击穿：

1、数据库访问压力瞬时增加

2、redis里面没有出现大量key过期

3、redis正常运行

 

• 缓存击穿现象；

1、redis某个key过期了，大量访问使用这个key

 

• 缓存击穿解决方案：

1、预先设置热门数据

2、实时调整

3、使用锁  缺点：降低效率

 

• 缓存雪崩：

1、数据库压力变大，服务器崩溃

2、在极少时间段，查询大量的key的集中过期情况

 

• 缓存雪崩解决方案：

1、构建多级缓存架构 ； Nginx + redis + 其它缓存（ehcache）

2、使用锁和队列

3、设置过期标志更新缓存

4、将缓存失效时间分散开