糟糕，線上庫存竟然變成負500......
前言
"快看我們的秒殺系統(tǒng)！庫存顯示-500了！"
3年前的這個電話讓我記憶猶新。
當時某電商大促，我們自認為完美的分布式架構(gòu)，在0點整瞬間被擊穿。
數(shù)據(jù)庫連接池耗盡，庫存表出現(xiàn)負數(shù)，客服電話被打爆...
今天這篇文章跟大家一起聊聊商品超賣的問題，希望對你會有所幫助。
1.為什么會發(fā)生超賣？
首先我們一起看看為什么會發(fā)送超賣？
1.1 數(shù)據(jù)庫的"最后防線"漏洞
我們用下面的列子，給大家介紹一下商品超賣是如何發(fā)生的。
public boolean buy(int goodsId) {
// 1. 查詢庫存
int stock = getStockFromDatabase(goodsId);
if (stock > 0) {
// 2. 扣減庫存
updateStock(goodsId, stock - 1);
return true;
}
return false;
}在并發(fā)場景下可能變成下圖這樣的：
圖片
請求1和請求2都將庫存更新成9。
根本原因：數(shù)據(jù)庫的查詢和更新操作，不是原子性校驗，多個事務可能同時通過stock>0的條件檢查。
1.2 超賣的本質(zhì)
商品超賣的本質(zhì)是：多個請求同時穿透緩存，同一時刻讀取到相同庫存值，最終在數(shù)據(jù)庫層發(fā)生覆蓋。
就像100個人同時看上一件衣服，都去試衣間前看了眼牌子，出來時都覺得自己應該拿到那件衣服。
2.防止超賣的方案
2.1 數(shù)據(jù)庫樂觀鎖
數(shù)據(jù)庫樂觀鎖的核心原理是通過版本號控制并發(fā)。
例如下面這樣的：
UPDATE product
SET stock = stock -1, version=version+1
WHERE id=123 AND version=#{currentVersion};Java的實現(xiàn)代碼如下：
@Transactional
public boolean deductStock(Long productId) {
Product product = productDao.selectForUpdate(productId);
if (product.getStock() <= 0) return false;
int affected = productDao.updateWithVersion(
productId,
product.getVersion(),
product.getStock()-1
);
return affected > 0;
}基于數(shù)據(jù)庫樂觀鎖方案的架構(gòu)圖如下：
圖片
優(yōu)缺點分析：
優(yōu)點 | 缺點 |
無需額外中間件 | 高并發(fā)時DB壓力大 |
實現(xiàn)簡單 | 可能出現(xiàn)大量更新失敗 |
適用場景：日訂單量1萬以下的中小系統(tǒng)。
2.2 Redis原子操作
Redis原子操作的核心原理是使用：Redis + Lua腳本。
核心代碼如下：
// Lua腳本保證原子性
String lua = "if redis.call('get', KEYS >= ARGV[1] then " +
"return redis.call('decrby', KEYS[1], ARGV " +
"else return -1 end";
public boolean preDeduct(String itemId, int count) {
RedisScript<Long> script = new DefaultRedisScript<>(lua, Long.class);
Long result = redisTemplate.execute(script,
Collections.singletonList(itemId), count);
return result != null && result >= 0;
}該方案的架構(gòu)圖如下：
圖片
性能對比：
- 單節(jié)點QPS：數(shù)據(jù)庫方案500 vs Redis方案8萬
- 響應時間：<1ms vs 50ms+
2.3 分布式鎖
目前最常用的分布式鎖的方案是Redisson。
下面是Redisson的實現(xiàn)：
RLock lock = redisson.getLock("stock_lock:"+productId);
try {
if (lock.tryLock(1, 10, TimeUnit.SECONDS)) {
// 執(zhí)行庫存操作
}
} finally {
lock.unlock();
}注意事項
1.鎖粒度要細化到商品級別
2.必須設置等待時間和自動釋放
3.配合異步隊列使用效果更佳
該方案的架構(gòu)圖如下：
圖片
2.4 消息隊列削峰
可以使用 RocketMQ的事務消息。
核心代碼如下：
// RocketMQ事務消息示例
TransactionMQProducer producer = new TransactionMQProducer("stock_group");
producer.setExecutor(new TransactionListener() {
@Override
public LocalTransactionState executeLocalTransaction(Message msg) {
// 扣減數(shù)據(jù)庫庫存
return LocalTransactionState.COMMIT_MESSAGE;
}
});該方案的架構(gòu)圖如下：
圖片
技術(shù)指標：
- 削峰能力：10萬QPS → 2萬TPS
- 訂單處理延遲：<1秒（正常時段）
2.5 預扣庫存
預扣庫存是防止商品超賣的終極方案。
核心算法如下：
// Guava RateLimiter限流
RateLimiter limiter = RateLimiter.create(1000); // 每秒1000個令牌
public boolean preDeduct(Long itemId) {
if (!limiter.tryAcquire()) return false;
// 寫入預扣庫存表
preStockDao.insert(itemId, userId);
return true;
}該方案的架構(gòu)圖如下：
圖片
性能數(shù)據(jù)：
- 百萬級并發(fā)支撐能力
- 庫存準確率99.999%
- 訂單處理耗時200ms內(nèi)
3.避坑指南
3.1 緩存與數(shù)據(jù)庫不一致
某次大促因緩存未及時失效，導致超賣1.2萬單。
錯誤示例如下：
// 錯誤示例：先刪緩存再寫庫
redisTemplate.delete("stock:"+productId);
productDao.updateStock(productId, newStock); // 存在并發(fā)寫入窗口3.2 未考慮庫存回滾
秒殺取消后，忘記恢復庫存，引發(fā)后續(xù)超賣。
正確做法是使用事務補償。
例如下面這樣的：
@Transactional
public void cancelOrder(Order order) {
stockDao.restock(order.getItemId(), order.getCount());
orderDao.delete(order.getId());
}庫存回滾和訂單刪除，在同一個事務中。
3.3 鎖粒度過大
鎖粒度過大，全局限流導致10%的請求被誤殺。
錯誤示例如下：
// 錯誤示例：全局限鎖
RLock globalLock = redisson.getLock("global_stock_lock");總結(jié)
其實在很多大廠中，一般會將防止商品超賣的多種方案組合使用。
架構(gòu)圖如下：
圖片
通過組合使用：
- Redis做第一道防線（承受80%流量）
- 分布式鎖控制核心業(yè)務邏輯
- 預扣庫存+消息隊列保證最終一致性
實戰(zhàn)經(jīng)驗：某電商在2023年雙11中：
- Redis集群承載98%請求
- 分布式鎖攔截異常流量
- 預扣庫存保證最終準確性
系統(tǒng)平穩(wěn)支撐了每秒12萬次秒殺請求，0超賣事故發(fā)生！
記住：沒有銀彈方案，只有適合場景的組合拳！
