为什么选择 Redis Lua 实现秒杀? 原子性

为什么选择 Redis Lua 实现秒杀？

原子性: Lua 脚本在 Redis 中执行是原子性的，保证了秒杀操作的完整性，避免超卖。

性能: Redis 是内存数据库，读写速度快，Lua 脚本的执行效率高，能应对高并发。

灵活性: Lua 脚本支持多种数据类型和丰富的函数，可以实现复杂的秒杀逻辑。

实现步骤

数据准备

商品库存: 使用 Redis 的 String 类型存储商品库存。

用户购买记录: 使用 Redis 的 Set 类型存储每个用户购买过的商品 ID，用于判断用户是否重复购买。

订单信息: 可以使用 Redis 的 List 或 Hash 类型存储订单信息，以便后续处理。

编写 Lua 脚本

判断库存: 检查商品库存是否充足。

判断用户购买记录: 检查用户是否已经购买过该商品。

扣减库存: 如果库存充足且用户未购买，则扣减库存。

记录购买信息: 将商品 ID 添加到用户的购买记录中，并生成订单信息。

Lua

-- lua脚本

local key = KEYS[1] -- 商品库存key

local userId = ARGV[1] -- 用户ID

local quantity = tonumber(ARGV[2]) -- 购买数量

local stock = redis.call('get', key)

if stock == nil or tonumber(stock) < quantity then

return 0 -- 库存不足

end

local purchased = redis.call('sismember', 'user:' .. userId, key)

if purchased == 1 then

return -1 -- 用户已购买

end

local result = redis.call('decrby', key, quantity)

if result >= 0 then

redis.call('sadd', 'user:' .. userId, key)

-- 生成订单信息

redis.call('rpush', 'orders', 'order_id:' .. redis.call('incr', 'order_id'))

return 1 -- 购买成功

else

redis.call('incrby', key, quantity) -- 回滚库存

return 0 -- 库存不足

end

调用 Lua 脚本

使用 Redis 客户端调用 eval 命令执行 Lua 脚本。

Python

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 调用Lua脚本

result = r.eval(lua_script, 1, 'product:123', 'user1', 1)

if result == 1:

print("购买成功")

elif result == 0:

print("库存不足")

else:

print("用户已购买")

优化与注意事项

Lua 脚本缓存: Redis 会缓存 Lua 脚本，减少编译开销。

原子性: Lua 脚本保证了操作的原子性，但不能保证分布式环境下的最终一致性。

性能优化: 减少 Lua 脚本的执行次数，合理利用 Redis 的数据结构。

高并发: 使用 Redis 集群或 Redis Cluster 提高系统性能。

分布式锁: 在分布式环境下，可以使用 Redis 的分布式锁来保证只有一个进程能执行扣减库存的操作。

异步处理: 将订单生成等耗时操作异步处理，减少响应时间。

完整秒杀流程

用户发起请求: 用户点击秒杀按钮，发送请求到服务器。

服务器校验: 服务器校验用户身份、商品信息等。

执行 Lua 脚本: 服务器调用 Redis 执行 Lua 脚本，判断库存、用户购买记录，并扣减库存。

返回结果: 服务器将执行结果返回给用户。

异步处理: 服务器异步处理订单生成、库存更新等操作。

总结

Redis Lua 脚本为实现秒杀提供了高效、可靠的解决方案。通过合理的系统设计和优化，可以构建高性能、高并发的秒杀系统。