宝瓜 发表于 2024-4-21 14:23:19

深入理解高并发超卖一系列问题与解决方案(近7万字详解,跳槽涨薪必备宝藏

破除困境带你飞

能遇上高并发的,基本都是有点规模的公司,小公司基本都是CRUD。
想去一线城市跳槽,想去有高并发的公司,但是没有高并发经验,没有高并发的经验,就去不了高并发的公司,去不了这样的公司,就没有高并发经验,前狼后虎两头堵的困境,干就完了。
一语道破

超卖问题是属于并发安全问题,在并发情况下出现数据一致性的问题的表现,据有代表性。
这是个概率问题,不是一定发生或一定不发生。
核心问题就两个:

[*]并发引起的资源竞争却没有加锁,导致运行时序不可控(MySQL超卖)。
[*]多个读写操作存在间隙,导致并发请求通过间隙插队引发的时序不可控问题(Redis超卖)。
解决方案也很简单,上锁或者保证无间隙执行就行了。
并发问题仅仅只是一种,至于并发带来的,大数据存储、检索、以及安全问题都是需要考虑进去的。
MySQL超卖原理分析

假设无并发情况下代码逻辑没问题。这个问题主要出现在获取库存数据的方式上,并发过来时,多个请求获取到的库存一致,然后都在这个一致的库存基础上扣库存,自然要出错。
MySQL的解决方案

并发存在资源争夺问题,时序是不可控的,所以要上锁,强制在短时间内让数据串行更改。

[*]乐观锁:MySQL乐观锁与悲观锁
[*]悲观锁:MySQL锁(读锁、共享锁、写锁、S锁、排它锁、独占锁、X锁、表锁、意向锁、自增锁、MDL锁、RL锁、GL锁、NKL锁、插入意向锁、间隙锁、页锁、悲观锁、乐观锁、隐式锁、显示锁、全局锁、死锁)
[*]分布式锁:深入理解PHP+Redis实现分布式锁的相关问题
Redis超卖原理分析

Redis超卖,主要是开发者没有考虑到并发下资源争夺的间隙问题。
redis get('stock')是5,然后decr('stock'),想让库存减到4,看起来没毛病。
但是get和decr是两条语句,因此存在间隙,get('stock')是5只能代表执行的那个时刻是5,decr在执行时不能保证redis是以5的基础上自减的,可能已经被秒成0了。
Redis的解决方案

<ul>笨方法:
由于Redis是单线程的,利用Redis双向链表的特性可以完成,利用左推右拉的单向队列完成对库存的扣减。笨方法,笨就笨在要是有1000个商品,一共50000个库存,难道要存50000条数据吗。伪代码如下:
实现通过缓存预热,将商品id缓存进redis队列中,例如:lPush('goods_ids' , 商品id)       
然后抢购时:在逐个取出来,利用这些数据,做其它逻辑操作rPush('goods_ids', 商品id),知道这个动作返回false,证明库存全部扣完。Redis+lua:
利用Redis+Lua脚本的方式,让扣库存的动作无间隙执行,超卖问题,用redis操作string,或者hash类型都行。//用字符串类型操作,单商品库存
$lua = <<<EOF
    local stock_key   = KEYS                              -- Redis中存储库存数量的键名
    local input_stock = tonumber(ARGV)                      -- 要扣除的库存数量
    local redis_stock = tonumber(redis.call('GET', stock_key)) -- 获取当前库存数量
    if redis_stock >= input_stock then
      redis.call('DECRBY', stock_key, input_stock)         -- 如果库存充足,则扣除库存数量
      return redis_stock - input_stock                     -- 返回扣除后的库存数量
    else
      return -1                                              -- 库存不足,返回标记值,别返回0,有歧义
    end
EOF;

$redis = new Redis();
$redis->connect('127.0.0.1', 6379);
//stock为string名,2为要扣库存的数量
$res = $redis->eval($lua, ['stock' , 2], 1);
if($res == -1) {
    //库存不足
}

//库存充足,其它下游流程...用hash类型操作多商品库存$script =
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