搶購(秒殺)業務的技術要點
本文為原創文章，轉載希望註明出處。
搶購業務數據庫需要考慮的點如下：
一、超賣現象
場景如下：
庫存數是5。現在3個用戶來購買，a用戶購買2個，b用戶購買3個，c用戶購買1個。合起來就是準備購買6個。
如果三個用戶是同時並發購買，會出現怎樣的情況呢?
每個用戶進行減庫存的時候，語句類似於：
update goods set amount=amount-購買數量 where goods_id=xxx。
mysql會鎖定這一行數據(使用innodb存儲引擎)，數據庫加的是排他鎖。根據排他鎖的特點：其他線程不能讀、不能寫此行數據。
排他鎖情況下，那麽其他用戶就是等待狀態了。
1、A用戶執行update的時候，鎖定庫存數據。update執行完畢後，減去了2個後，mysql自動釋放鎖。
2、b用戶執行，減去了3個。此時，已經賣掉5個庫存了。庫存數為0了。
3、但是c用戶接著執行，Update goods set amount=amount-1 where goods_id=xxx
結果庫存數量變成-1了。
思考：把庫存數量字段的類型，設計成正數類型，不允許出現負數，會怎麽樣呢?
測驗結果：數據庫會直接報錯。通不過。
解決辦法：
sql語句如下：
update goods set amount=amount-購買數量 where goods_id=xxx AND amount>=購買數量
這樣，輪到c執行的時候，由於使用了amount>=購買數量做限制條件，update語句返回的受影響的行數是0,意味著執行失敗了。直接提示，庫存不足。
二、並發搶購造成的速度慢問題
1、實現方式對比：悲觀鎖與樂觀鎖
第一種問題中描述的超賣現象，其實是並發搶購時出現的情況。用到的是數據庫內帶的加排他鎖方式，阻止了其他線程讀取、訪問數據，這要等待操作完畢後其他線程才能操作，這種方式是悲觀鎖方式。這樣會等待下去。
使用數據庫的悲觀鎖，是避免了數據並發更新，但是，加鎖畢竟是很耗服務器資源的，用戶要等待下去。所以並不能達到好的性能和高並發。
業界使用樂觀鎖的辦法來解決：使用數據庫的樂觀鎖是通用解決辦法。通用鎖實現了版本控制。不會進行排斥掉。減少資源的消耗。
樂觀鎖是相對悲觀鎖而言的，使用的是更加寬松的鎖定方式。
樂觀鎖，通俗說就是：修改數據的時候，不給數據加鎖。
既然不加鎖，其他線程也是可以訪問、修改數據。但是，修改的時候會獲取一個版本號，只有版本號符合了，才算更新成功。
不成功的，都算搶購失敗。
2、樂觀鎖的具體實現方式
樂觀鎖的機制與代碼版本庫svn很相似，這種方式，叫做多版本記錄方式。
如果在我提交代碼之前用本地代碼的版本號與服務器做對比，如果本地版本號小於服務器上最新版本號，則提交失敗，產生沖突代碼，讓用戶決定選擇哪個版本繼續使用。
邏輯描述：
if(之前讀取到行的版本號+1=數據庫此行現在的版本號+1){
//符合預期，數據庫的數據沒有給其他用戶修改掉。可以直接寫入數據了
}else{
//數據已經被修改了。所以當前的版本已經落後了。不能進行更新
}
例子：
給表goods加一個版本字段version,用來記錄行數據值的版本號。
版本號version字段，設計成一個正整數，比如是時間戳。每次修改後，要將version字段的值加1: 1496916794、1496916795、1496916796、1496916797、1496916798.................
讀數據的時候，順便將版本號的值讀取出來。update時，做版本號對比，如下：
1、先讀取這個商品的信息，順便將版本號讀取出來
select amount,version from t_goods where goods_id=8899;
2、更新數據
update goods
set amount=amount-2,version=version+1
where goods_id=8899 and version=#{version} and amount>=2;
sql解釋：
#{version}是之前select讀取到的版本號，填入進去，意思是只能修改這樣的。
修改的時候，限制條件-必須版本號等於原來的版本號才能去修改。否則不能修改。更新成功的同時，版本號要加1。
優點：使用數據庫的樂觀鎖是通用解決辦法。通用鎖實現了版本控制。線程之間同時操作，不加鎖，線程不用等待了。減少了數據庫資源的消耗。
缺點：會增加cpu的計算開銷。不過值得這樣做，由於沒有加鎖進行阻塞，用戶不用等待結果，很快能等到執行結果了，用戶體驗更好。搶購的並發數其實提高了。
三、減庫存和下單保持在一個事務內
如果不在一個事務內，可能出現兩種現象：
1、訂單入庫失敗、減庫存成功。發現訂單入庫失敗，減庫存就不要繼續進行下去了。
2、訂單入庫成功、減庫存失敗。實際下了20個訂單，庫存卻沒有減。數據不一致了。
四、虛擬庫存和真實庫存兩套方案
考慮幾種情況：
1、有些人下單完後，最終並不會去付款。如果一下單就馬上減庫存,很多人下單，最終並不會去付款，可能導致庫存數最後為0，別的用戶無法下單了。而實際中倉庫中卻有庫存在，這樣庫存數據是不準確的。
2、什麽時候減庫存? 是下單完成減庫存、還是付款完後減庫存呢?
付款後，才減庫存，可能出現的現象：用戶下完單，接著去付款，結果庫存不夠了。這樣用戶體驗很不好。
下完單就減庫存，能夠保證用戶下單只要付款，就一定能買到這個商品。用戶體驗較好。
針對一些人下單後，不付款，占著庫存資源，其他人無法下單。這個問題好解決，給付款設置一個有效期限，比如30分鐘。超過這個時間，庫存就釋放掉了。
具體技術實現辦法：下單後，馬上減去庫存。另外設置一個定時腳本，掃描超過30分未支付的訂單，把訂單中的商品數量返回到庫存中去。
為什麽使用虛擬庫存和真實庫存兩套方案？
假設庫存數是50，a訂單購買了5個件商品，支付完畢，庫存數減去5，庫存數變成了45件。由於還沒有發貨，實際庫存中還有50件商品。這樣會出現混淆了。
使用兩套庫存記錄方案是有必要的！
- 下單-操作虛擬庫存數
- 商品發貨出庫-操作真實庫存數
真實庫存數，記錄下倉庫中這件商品真有多少件。真實庫存，其實非常方便內部人員查看，它只有商品出庫，這個庫存才減。
虛擬庫存，用來應對商品購買的。表明，還有多少數量可以給用戶去購買。並不表示倉庫中的庫存數。
五、頻繁讀庫存的壓力
因為，每次點擊，都要讀取庫存，判斷：有沒有庫存。如果讀庫存走的是數據庫判斷，很多人來搶購的情況下，數據庫的壓力會很大。
假設是1萬個用戶同時訪問搶購頁面。數據庫接受的訪問次數是1萬個並發。
用戶還要進行刷新頁面操作，由於每次刷新都會走數據庫判斷庫存。數量會更大。數據庫的壓力就更大了。
所以最好是，把庫存總數，緩存在redis中去。
內存中緩存的庫存數量，只用來做讀判斷。這樣壓力扛住了。而更改數據庫的庫存總數了，程序馬上要把庫存總數，同步到緩存中去。
系統抗壓力問題
一、如何限流
二、如何防止惡意刷數據。
防止的就是寫代碼去頻繁請求，為了識別是機器還是人工。加友好一點的驗證碼。
搶購(秒殺)業務的技術要點