對redis高並發測試的研究

以下引用大神的：

測試項目： https://github.com/14251104246/redis-demo.git

 

准備

 

• 使用docker-compose命令啟動redis服務器（可以用其他方式啟動）
• idea啟動測試項目
• jmeter測試腳本
  • 高並發秒殺-重現超賣問題.jmx
  • 高並發秒殺-有事務方式減少庫存.jmx

 

 

重現秒殺時出現的超賣問題

 

• 核心測試代碼如下：

 

/**
 * 用於測試redis秒殺  */ @RestController @RequestMapping("/api/spike") @Slf4j public class SpikeController { @Resource(name = "stringRedisTemplate") private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; @Autowired private RedissonClient redissonClient;

 

 

 //記錄實際賣出的商品數量 private AtomicInteger successNum = new AtomicInteger(0);

 

 

@RequestMapping(value = "/initSku", method = RequestMethod.GET) public String initSku() { //初始化庫存數量 stringRedisTemplate.opsForValue().set("product_sku", "5"); //初始化實際賣出的商品數量0 successNum.set(0); return "初始化庫存成功"; } 

 

 

 /**
 * 會出現超賣情況的減少庫存方式  * @return  */ @RequestMapping(value = "/reduceSku", method = RequestMethod.GET) public String reduceSku() { Integer sku = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product_sku")); sku = sku - 1; if (sku < 0) { return "庫存不足"; } stringRedisTemplate.opsForValue().set("product_sku", sku.toString()); //記錄實際賣出的商品數量 return "減少庫存成功,共減少" + successNum.incrementAndGet(); } @RequestMapping(value = "/successNum", method = RequestMethod.GET) public String successNum() { return "顧客成功搶到的商品數量：" + successNum.get(); } }

 

 

• 測試api：

 

API{初始化庫存數量} >> http://127.0.0.1:8090/api/spike/initSku
API{減少庫存數量} >> http://127.0.0.1:8090/api/spike/reduceSku
API{查看共減少庫存數量} >> http://127.0.0.1:8090/api/spike/successNum

• 第一個api用於：初始化庫存中的商品數量為5

• 第二個api用於：減少庫存1個商品（即客戶購買一個商品）

• 第三個api用於：查看用戶實際購買的商品

• 少量用戶請求的情況展示：

• 首先初始商品庫存：http://127.0.0.1:8090/api/spike/initSku

超賣問題原因分析

• 從上面測試結果，我們知道，高並發請求http://127.0.0.1:8090/api/spike/reduceSku，會出現超賣的情況
• 下面我們看下超賣問題的原因

/**
 * 會出現超賣情況的減少庫存方式
 * @return
 */
@RequestMapping(value = "/reduceSku", method = RequestMethod.GET)
public String reduceSku() {
    Integer sku = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product_sku"));
    sku = sku - 1;
    if (sku < 0) {
        return "庫存不足";
    }

    stringRedisTemplate.opsForValue().set("product_sku", sku.toString());
    //記錄實際賣出的商品數量
    return "減少庫存成功,共減少" + successNum.incrementAndGet();
}

• 從代碼片可以看出，問題原因是庫存數量sku的讀和寫操作不在同一個原子操作上，導致類似不可重復讀的現象。可以類比多線程的問題。

通過redis事務解決超賣問題

使用redis原生的sdk

• 如下改造reduceSku()方法，作為一個新接口http://127.0.0.1:8090/api/spike/reduceSku3

    /**
     * 加入事務的減少庫存方式
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/reduceSku3", method = RequestMethod.GET)
    public String reduceSku3() {
        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1", 6379);
        List<Object> result ;
        Transaction transaction = null;
        try {
            jedis.watch("product_sku");
            int sku = Integer.parseInt(jedis.get("product_sku"));
            if (sku > 0) {
                transaction = jedis.multi();
                transaction.set("product_sku", String.valueOf(sku - 1));
//                int exp = 1/0;
                result = transaction.exec();
                if (result == null || result.isEmpty()) {
                    System.out.println("Transaction error...");// 可能是watch-key被外部修改，或者是數據操作被駁回
//                    transaction.discard();  //watch-key被外部修改時，discard操作會被自動觸發
                    return "Transaction error...";
                }
            } else {
                return "庫存不足";
            }
            return "減少庫存成功,共減少" + successNum.incrementAndGet();
        } catch (Exception e) {
            log.error(e.getMessage());
            transaction.discard();
            return "fail";
        }
    }

spring的redisTemplate執行事務

• 注意： 若要使用spring的redisTemplate執行事務，需要在開啟事務后執行一個redis的查詢操作（但不能使用查詢到的值）。原因有兩點：
  • spring對redis事務的exec()方法返回結果做了處理（把返回值的 OK結果刪掉）。
    • 導致在事務中只有set等更新操作時，事務執行失敗與成功返回的結果一樣
  • 事務過程中查詢redis的值只會在事務執行成功后才放回。而在事務執行過程中只會返回null
• 接口http://127.0.0.1:8090/api/spike/reduceSku3是使用spring的redisTemplate執行事務的例子。代碼如下

@RequestMapping(value = "/reduceSku2", method = RequestMethod.GET)
public String reduceSku2() {
    stringRedisTemplate.setEnableTransactionSupport(true);
    List<Object> results = stringRedisTemplate.execute(new SessionCallback<List<Object>>() {
        @Override
        public List<Object> execute(RedisOperations operations) throws DataAccessException {
            operations.watch("product_sku");
            String product_sku = (String) operations.opsForValue().get("product_sku");
            operations.multi();
            operations.opsForValue().get("product_sku");//必要的空查詢
            Integer sku = Integer.parseInt(product_sku);
            sku = sku - 1;
            if (sku < 0) {
                return null;
            }
            operations.opsForValue().set("product_sku", sku.toString());
            return operations.exec();
//                operations.unwatch(); //執行exec()后自動unwatch()

        }
    });

    if (results != null && results.size() > 0) {
        return "減少庫存成功,共減少" + successNum.incrementAndGet();
    }

    return "庫存不足";
//        return result.toString();
}

spring的redisTemplate執行事務（使用zset）

• 接口http://127.0.0.1:8090/api/set/reduceSku是使用zset的方式

@RequestMapping(value = "/reduceSku", method = RequestMethod.GET)
public String reduceSku5(String pid) {
    pid = pid==null? String.valueOf(1) :pid;
    String finalPid = pid;
    List<Object> results = redisTemplate.execute(new SessionCallback<List<Object>>() {
        @Override
        public List<Object> execute(RedisOperations redisOperations) throws DataAccessException {
            String key = "product";
            redisOperations.watch(key);
            ZSetOperations<String, String> kvzSetOperations = redisOperations.opsForZSet();
            Object score = kvzSetOperations.score(key, finalPid);
            redisOperations.multi();
            if (score != null && Double.valueOf(score.toString()) > 0) {
                kvzSetOperations.incrementScore("product", finalPid, -1);
            }
            return redisOperations.exec();

        }
    });

    if (results != null && results.size() > 0) {
        return "減少庫存成功,共減少" + successNum.incrementAndGet();
    }

    return "庫存不足";
}

@RequestMapping(value = "/reduceSku4", method = RequestMethod.GET)
public String reduceSku4() {
    RLock rLock = redissonClient.getLock("product_sku");
    try {
        rLock.lock();

        Integer sku = Integer.parseInt(stringRedisTemplate.opsForValue().get("product_sku"));
        sku = sku - 1;
        if (sku < 0) {
            return "庫存不足";
        }

        stringRedisTemplate.opsForValue().set("product_sku", sku.toString());

        return "減少庫存成功,共減少" + successNum.incrementAndGet();
    } finally {
        rLock.unlock();
    }

}