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`spring boot`高併發秒殺測試

redis高併發秒殺測試
測試專案: https://github.com/14251104246/redis-demo.git準備
使用docker-compose命令啟動redis伺服器(可以用其他方式啟動)
idea啟動測試專案
jmeter測試指令碼 
高併發秒殺-重現超賣問題.jmx
高併發秒殺-有事務方式減少庫存.jmx
重現秒殺時出現的超賣問題
核心測試程式碼如下:

/**
 * 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{檢視共減少庫存數量} >> 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:檢視使用者實際購買的商品

少量使用者請求的情況展示:

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

redis資料庫中商品庫存記錄,結果為5
 

檢視使用者實際購買的商品,結果為0


客戶購買5次商品(呼叫5次減少庫存數量api),下面只列出3個圖
 

客戶繼續購買(繼續呼叫減少庫存數量api)時,會提示庫存不足

再次檢視redis資料庫中商品庫存記錄,結果為0

 

再次檢視使用者實際購買的商品,結果為5
 

大量使用者請求的情況(高併發秒殺)展示

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

redis資料庫中商品庫存記錄,結果為5


檢視使用者實際購買的商品,結果為0


使用jmeter開啟測試指令碼,可以看到基本配置如下
 

jmeter併發配置如下(當用戶數達到 1000 的時候才開始測試)
 

點選jmeter的start按鈕,開始1000個併發請求

再次檢視redis資料庫中商品庫存記錄,結果為0

 

注意:再次檢視使用者實際購買的商品,結果超過5,出現超賣情況!!!

超賣問題原因分析
從上面測試結果,我們知道,高併發請求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();
}


從程式碼片可以看出,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,導致類似不可重複讀的現象。可以類比多執行緒的問題。
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,作為一個新介面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,或者是資料操作被駁回
//                    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";
        }
    }


大量使用者請求reduceSku3介面的情況(高併發秒殺)展示

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

redis資料庫中商品庫存記錄,結果為5
 

檢視使用者實際購買的商品,結果為0
 

使用jmeter開啟測試指令碼,可以看到基本配置如下
 

jmeter併發配置如下(當用戶數達到 1000 的時候才開始測試)
 

點選jmeter的start按鈕,開始1000個併發請求

再次檢視redis資料庫中商品庫存記錄,結果為0

 

注意:再次檢視使用者實際購買的商品,結果為5,超賣情況消失
 

上面是直接用redis原生的sdk物件jredis執行的事務spring的redisTemplate執行事務
注意: 若要使用spring的redisTemplate執行事務,需要在開啟事務後執行一個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後才放回。而在事務執行過程中只會返回null
介面http://127.0.0.1:8090/api/spike/reduceSku3是使用spring的redisTemplate執行事務的例子。程式碼如下

@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()後自動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();
}



測試結果為:成功解決超賣問題
不再另外貼圖片出來
spring的redisTemplate執行事務(使用zset)
介面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";
}


測試結果為:成功解決超賣問題
不再另外貼圖片出來
通過加鎖方式解決超賣問題
如下改造reduceSku()方法,作為一個新介面http://127.0.0.1:8090/api/spike/reduceSku4

@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();
    }

}


測試結果為:成功解決超賣問題
不再另外貼圖片出來
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作者:AI蒸汽人 
來源:CSDN 
原文:https://blog.csdn.net/qq523786283/article/details/80813416 
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