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Redis分散式鎖解決秒殺超賣問題

2022-07-13 14:04:04

分散式鎖應用場景

秒殺環境下：訂單服務從庫存中心拿到庫存數，如果庫存總數大於0，則進行庫存扣減，並建立訂單
訂單服務負責建立訂單
庫存服務負責扣減庫存

模擬使用者存取庫存

多執行緒並行存取，出現超賣問題，執行緒不安全。沒有保證原子性

單體鎖的分類

單體應用鎖指的是隻能在 一個JVM 程序內有效的鎖。我們把這種鎖叫做單體應用鎖

synchronized鎖ReentrantLock鎖
一個 Tomcat 可以看作是一個JVM程序，當大量請求並行到系統時，所有的請求都落在這唯一的一個Tomcat上，如果某些請求方法是需要加鎖的，比如：秒殺扣減庫存，是可以滿足需求的，但是隨著存取量的增加，導致一個tomcat 難以支撐，這時我們必然就是叢集部署Tomcat ，使用多個 Tomcat 共同支撐整個系統。

我們看到系統中存在兩個Tomcat，我們加的鎖是JDK提供的鎖，這種鎖只能在 一個JVM 下起到作用，也就是在一個Tomcat內是沒有問題的。當存在兩個或兩個以上的Tomcat時，大量的並行請求分散到不同的Tomcat上，在每一個Tomcat中都可以防止並行的產生，但是在多個Tomcat之間，每個Tomcat中獲得鎖的這個請求，又產生了並行，從而產生超賣現象。這也就是單體應用鎖的侷限性了，它只能在一個JVM內加鎖，所以單體鎖只能鎖住單體環境，是鎖不住分散式環境或叢集環境的。

分散式鎖核心邏輯

分散式鎖的核心邏輯就是在多個服務中設定一個公共的資源，在公共資源中設定鎖，供多個服務去同時搶奪鎖資源，一旦其中一個執行緒搶奪成功，其他執行緒就進入自旋狀態，不同的嘗試存取獲取鎖資源，在獲取鎖資源的執行緒執行完相應的邏輯以後就會釋放鎖資源，其他執行緒就可以獲取鎖資源。

分散式鎖實現的問題——死鎖和解決

死鎖：
如果某個執行緒在執行鎖邏輯過程中宕機，導致沒有刪除鎖
解決：

新增過期時間

因為是非原子性新增過期時間，可能導致在新增過期時間之前就出現宕機現象，此時依舊進入死鎖狀態。原子性新增過期時間

Redis解決刪除別人鎖的問題

刪除別人鎖：
當有執行緒A進入後由於超時，有其他執行緒B進入，此時redis中的鎖是執行緒B的，而原來的執行緒A接著執行，執行緒A刪除了別人的鎖。

刪除別人鎖解決：
①給當前執行緒繫結一個區域性變數uuid,由於每個執行緒都有一份自己的區域性變數，那麼執行緒和區域性變數繫結之後，我們在刪除鎖之前判斷一下，當前這把鎖是不是自己的載進行刪除
②使用lua表示式進一步解決

上述方案還是存在問題，線上程A自己的uuid剛好與redis的uuid比較完,正準備刪除的時候過期，這時候B執行緒進入，此時的redisuuid就不是執行緒A的了，此時還是會存在刪除別人鎖的問題。
這是由於在拿鎖、比較鎖和刪除鎖的過程中並不是原子性的操作。解決此問題可以使用lua表示式

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