redis lua脚本redis事务实现 商品秒杀活动案例

redis lua脚本redis事务实现 商品秒杀活动案例

1. 前言

redis 利用单线程 IO多路复用 实现了 单命令操作的原子性,但是多个命令的操作就不具备原子性。
不过可以利用redis 事务 或者 lua脚本 来实现 多命令操作的原子性。
本文试图通过模拟商品秒杀活动，演示怎么实现redis多命令操作具有原子性。
用到的工具： spring boot ,redis template,lua脚本。

2 准备工作

2.1 配置redis Template

参照 Spring Boot 整合 RedisCache,EhCache,GuavaCache实战中reids配置方式。

2.2 定义接口

public interface GoodsService {
   /**
     * 通过lua脚本实现的秒杀
     * @param skuCode 商品编码
     * @param buyNum 购买数量
     * @return 购买数量
     */
    Long flashSellByLuaScript(String skuCode,int buyNum);
    /**
     * 通过redis 事务 实现的秒杀
     * @param skuCode 商品编码
     * @param buyNum 购买数量
     * @return 购买数量
     */
    Long flashSellByRedisWatch(String skuCode,int buyNum);
}

3. redis 事务方式

1. redisTemplate.excute(SessionCallback sessionCallback) 是执行事务的api
2. 所以要实现SessionCallback 来实现redis 事务。
3. 如果直接 通过redisTemplate 执行事务命令 会报redis.clients.jedis.exceptions.JedisDataException: Cannot use Jedis when in Multi. Please use Transation or reset jedis state
   异常。

public class GoodsServiceImpl implements GoodsService {
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
 @Override
    public Long flashSellByRedisWatch(String skuCode,int num){
    
        SessionCallback<Long> sessionCallback = new SessionCallback<Long>() {
            @Override
            public Long execute(RedisOperations operations) throws DataAccessException {
                int result = num;
                //redis 乐观锁
                operations.watch(skuCode);
                ValueOperations<String, String> valueOperations = operations.opsForValue();
                String goodsNumStr = valueOperations.get(skuCode);
                Integer goodsNum = Integer.valueOf(goodsNumStr);
                //标记一个事务块的开始。
               //事务块内的多条命令会按照先后顺序被放进一个队列当中，
               //最后由 EXEC 命令原子性(atomic)地执行。
                operations.multi();
                if (goodsNum >= num) {
                    valueOperations.increment(skuCode, 0 - num);
                } else {
                    result = 0;
                }
                //多条命令执行的结果集合
                List exec = operations.exec();
                if(exec.size()>0){
                    System.out.println(exec);
                }
                return (long) result;
            }
        };
       return stringRedisTemplate.execute(sessionCallback);
    }
//省略 其他的方法
}

4. lua脚本方式

1. 通过redis eval命令 执行一个lua脚本
2. 如果不明白 eval命令 阅读 redis eval 命令详解

4.1 编写lua脚本

lua脚本是配置在 application.properties中的lua.flashSaleScript=

local buyNum = ARGV[1]
local goodsKey = KEYS[1]  
local goodsNum = redis.call('get',goodsKey) 
if goodsNum >= buyNum 
then redis.call('decrby',goodsKey,buyNum) 
return buyNum 
else 
return '0'
end

4.2 flashSellByLuaScript实现代码

@Service
public class GoodsServiceImpl implements GoodsService {
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Resource
    private LuaScript luaScript;
    @Override
    public Long flashSellByLuaScript(String skuCode,int num) {
        DefaultRedisScript<String> longDefaultRedisScript = new DefaultRedisScript<>(luaScript.flashSaleScript, String.class);
        String result = stringRedisTemplate.execute(longDefaultRedisScript, Collections.singletonList(skuCode),String.valueOf(num));
        return Long.valueOf(result);
    }
    //省略 其他的方法

5. linux ab 压力测试

1. 提前在redis 中 存储 货品编码为 0001 的货品 ，库存数量为 500.
2. 通过 linux ab 压力测试 进行测试 。
3. 分别对两种实现方式 进行各1000次的访问，并发数为 100。
4. 每次请求只购买一个商品

5.1 ab命令

• shell

ab -n1000 -c100 -p data.json -T application/json http://192.168.33.222:8881/spring-boot/testFlashSell

• data.json

{
'skuCode':'0001',
'num':1
}

5.2 redis 事务方式执行后

• 执行一次 测试后，商品还剩余 369个。
• 执行第二次后，商品还剩余 237个。
• 最后共执行四次，就是共4000次请求后 商品数量才为0。
• 这个跟redis watch 的乐观锁有关。因为不是每次请求都能成功。
• 这种方式有可能会使本来可以卖完的商品 卖不完，或者需要更多的时间 才能售卖完。
• 好在 并没有出现负数。

192.168.26.230:14>get 0001 
"0"

5.3 测试lua脚本方案

• 执行一次后，商品就已经为0.同样也没有出现负数。

6.总结

我比较喜欢lua脚本的实现方式。对于程序开发者而言， 学习lua脚本很简单，稍微看下就可以编写用于redis 的lua脚本。