redis如何解决秒杀超卖问题

1、使用reids的 watch + multi 指令实现

• watch+multi解决超卖问题

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import redis
def sale(rs):
    while True:
        with rs.pipeline() as p:
            try:
                p.watch('apple')                   # 监听key值为apple的数据数量改变
                count = int(rs.get('apple'))
                print('拿取到了苹果的数量: %d' % count)
                p.multi()                          # 事务开始
                if count> 0 :                      # 如果此时还有库存
                    p.set('apple', count - 1)
                    p.execute()                    # 执行事务
                p.unwatch()
                break                              # 当库存成功减一或没有库存时跳出执行循环
            except Exception as e:                 # 当出现watch监听值出现修改时，WatchError异常抛出
                print('[Error]: %s' % e)
                continue                           # 继续尝试执行

rs = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)      # 连接redis
rs.set('apple',1000)                               # # 首先在redis中设置某商品apple 对应数量value值为1000
sale(rs)

1）原理

1. 当用户购买时，通过 WATCH 监听用户库存，如果库存在watch监听后发生改变，就会捕获异常而放弃对库存减一操作

2. 如果库存没有监听到变化并且数量大于1，则库存数量减一，并执行任务

2）弊端

1. Redis 在尝试完成一个事务的时候，可能会因为事务的失败而重复尝试重新执行

2. 保证商品的库存量正确是一件很重要的事情，但是单纯的使用 WATCH 这样的机制对服务器压力过大

2、使用reids的 watch + multi + setnx 指令实现

1）为什么要自己构建锁

1. 虽然有类似的 SETNX 命令可以实现 Redis 中的锁的功能，但他锁提供的机制并不完整

2. 并且setnx也不具备分布式锁的一些高级特性，还是得通过我们手动构建

2）创建一个redis锁

1. 在 Redis 中，可以通过使用 SETNX 命令来构建锁：rs.setnx(lock_name, uuid值)

2. 而锁要做的事情就是将一个随机生成的 128 位 UUID 设置位键的值，防止该锁被其他进程获取

3）释放锁

1. 锁的删除操作很简单，只需要将对应锁的 key 值获取到的 uuid 结果进行判断验证

2. 符合条件（判断uuid值）通过 delete 在 redis 中删除即可，pipe.delete(lockname)

3. 此外当其他用户持有同名锁时，由于 uuid 的不同，经过验证后不会错误释放掉别人的锁

4）解决锁无法释放问题

1. 在之前的锁中，还出现这样的问题，比如某个进程持有锁之后突然程序崩溃，那么会导致锁无法释放

2. 而其他进程无法持有锁继续工作，为了解决这样的问题，可以在获取锁的时候加上锁的超时功能

• setnx+watch+multi解决超卖问题

#! /usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import redis
import uuid
import time

# 1.初始化连接函数
def get_conn(host,port=6379):
    rs = redis.Redis(host=host, port=port)
    return rs

# 2. 构建redis锁
def acquire_lock(rs, lock_name, expire_time=10):
    '''
    rs: 连接对象
    lock_name: 锁标识
    acquire_time: 过期超时时间
    return -> False 获锁失败 or True 获锁成功
    '''
    identifier = str(uuid.uuid4())
    end = time.time() + expire_time
    while time.time() < end:
        # 当获取锁的行为超过有效时间，则退出循环，本次取锁失败，返回False
        if rs.setnx(lock_name, identifier): # 尝试取得锁
            return identifier
        time.sleep(.001)
        return False

# 3. 释放锁
def release_lock(rs, lockname, identifier):
    '''
    rs: 连接对象
    lockname: 锁标识
    identifier: 锁的value值，用来校验
    '''
    pipe = rs.pipeline(True)
    try:
        pipe.watch(lockname)
        if rs.get(lockname).decode() == identifier:  # 防止其他进程同名锁被误删
            pipe.multi()           # 开启事务
            pipe.delete(lockname)
            pipe.execute()
            return True            # 删除锁
        pipe.unwatch()              # 取消事务
    except Exception as e:
        pass
    return False                    # 删除失败


'''在业务函数中使用上面的锁'''
def sale(rs):
    start = time.time()            # 程序启动时间
    with rs.pipeline() as p:
        '''
        通过管道方式进行连接
        多条命令执行结束，一次性获取结果
        '''
        while True:
            lock = acquire_lock(rs, 'lock')
            if not lock: # 持锁失败
                continue
            try:
                count = int(rs.get('apple')) # 取量
                p.set('apple', count-1)      # 减量
                p.execute()
                print('当前库存量: %s' % count)
                break
            finally:
                release_lock(rs, 'lock', lock)
        print('[time]: %.2f' % (time.time() - start))

rs = redis.Redis(host='127.0.0.1', port=6379)      # 连接redis
rs.set('apple',1000)                               # # 首先在redis中设置某商品apple 对应数量value值为1000
sale(rs)

• 优化：给分布式锁加超时时间防止死锁

# 3. 释放锁   ↑
def acquire_expire_lock(rs, lock_name, expire_time=10, locked_time=10):
    '''
    rs: 连接对象
    lock_name: 锁标识
    acquire_time: 过期超时时间
    locked_time: 锁的有效时间
    return -> False 获锁失败 or True 获锁成功
    '''
    identifier = str(uuid.uuid4())
    end = time.time() + expire_time
    while time.time() < end:
        # 当获取锁的行为超过有效时间，则退出循环，本次取锁失败，返回False
        if rs.setnx(lock_name, identifier): # 尝试取得锁
            # print('锁已设置: %s' % identifier)
            rs.expire(lock_name, locked_time)
            return identifier
        time.sleep(.001)
    return False