一、理论基础

1.1、防止库存超卖，需要关注的问题

（1）秒杀数据库的设计；

（2）基于数据库乐观锁防止库存超卖；

（3）基于redis实现用户行为频率限制——用户再次抢购时提示“该用户操作频繁，请少稍后重试，一般可设置10秒后才能再次调用秒杀接口”；

（4）基于Token令牌+MQ实现异步修改库存；

（5）使用apache-jmeter做秒杀压力测试（可配置线程数和循环次数（每个线程跑多少个请求数），比如线程数100循环次数100，则模式10000次请求）。

1.2、数据库崩溃问题

问题：

如果秒杀的请求过多，对数据库频繁的IO操作，可能会产生数据库崩溃问题。这时搞分表分库、读写分离、做缓存、限流、熔断都不会起作用。——最有用的是，提前生成令牌，存放在临牌桶中，异步发送到MQ中（token只经过缓存不经过数据库），MQ异步修改库存。

解决方案：

假设库存有100个，但是可能会有10万个并发，要解决数据库频繁IO，可以提前生成好数据库 库存个数个Token，比如这里是100个Token，比如这时有10万个并发，谁能抢到Token，再把Token扔到MQ里面，在MQ里面异步实现修改库存。这时就能做到多少个库存有多少个请求到数据库，而不是10万个请求访问10万次数据库，防止了没抢到的用户无法修改数据库，从而减少了IO操作。

1.3、秒杀骨架图

1.4、总体实现步骤

（1）后台系统在发布秒杀商品的时候，给对应商品添加库存token；

二、实战

2.1、秒杀数据库设计

（1）秒杀 成功明细（记录）表

秒杀抢购的订单和普通下单的订单是完全不一样的

CREATE TABLE `shop_order` (`seckill_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '秒杀商品id',`user_phone` bigint(20) NOT NULL COMMENT '用户手机号',`state` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '-1' COMMENT '状态标示:-1:无效 0:成功 1:已付款 2:已发货',`create_time` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',KEY `idx_create_time` (`create_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='秒杀成功明细表';

（2）秒杀 库存表

比如jmeter模拟时发出10000个请求，但是库存只有100，则有9900个用户抢不到。

version字段：代表更新次数，默认是0，库存没更新一次则加1，比如库存1000，变为997，则version值变为3，并且成功明细表有3条数据。

CREATE TABLE `shop_seckill` (`seckill_id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '商品库存id',`name` varchar(120) CHARACTER SET utf8 NOT NULL COMMENT '商品名称',`inventory` int(11) NOT NULL COMMENT '库存数量',`start_time` datetime NOT NULL COMMENT '秒杀开启时间',`end_time` datetime NOT NULL COMMENT '秒杀结束时间',`create_time` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',`version` bigint(20) NOT NULL DEFAULT '0',PRIMARY KEY (`seckill_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='秒杀库存表';

2.2、后台系统在发布秒杀商品的时候，给对应商品添加库存token

新增对应商品令牌桶：

/*** 新增对应商品库存令牌桶* @seckillId 商品库存id*/@RequestMapping("/addSpikeToken")public BaseResponse addSpikeToken(Long seckillId, Long tokenQuantity);@Asyncprivate void createSeckillToken(Long seckillId, Long tokenQuantity) {generateToken.createListToken("seckill_", seckillId + "", tokenQuantity);}

2.2、秒杀商品服务接口

（1）SpikeCommodityService：

点击立即抢购（秒杀）按钮，接口传入电话或者用户ID+库存商品ID （秒杀 库存表的库存ID）

/*** 秒杀商品服务接口*/
public interface SpikeCommodityService {/*** 用户秒杀接口 phone和userid都可以的* * @phone 手机号码
* @seckillId 库存id* @return*/@RequestMapping("/spike")public BaseResponse spike(String phone, Long seckillId);/*** 新增对应商品库存令牌桶* * @seckillId 商品库存id*/@RequestMapping("/addSpikeToken")public BaseResponse addSpikeToken(Long seckillId, Long tokenQuantity);}

（2）SpikeCommodityServiceImpl：

秒杀接口实现步骤：

• 参数验证；
• 从redis从获取对应的秒杀token——采用redis数据库类型为 list类型， key为 商品库存id ，list存 多个秒杀token，一个库存ID可以装多个秒杀token；
•  获取到秒杀token之后，异步（@Async异步注解）放入mq中实现修改商品的库存——多线程异步生成token。
• 方法添加@HystrixCommand(fallbackMethod = "spikeFallback")——实现服务隔离和降级

@RestController
@Slf4j
public class SpikeCommodityServiceImpl extends BaseApiService implements SpikeCommodityService {@Autowiredprivate SeckillMapper seckillMapper;@Autowiredprivate GenerateToken generateToken;@Autowiredprivate SpikeCommodityProducer spikeCommodityProducer;@Override@Transactional@HystrixCommand(fallbackMethod = "spikeFallback")public BaseResponse spike(String phone, Long seckillId) {// 1.参数验证if (StringUtils.isEmpty(phone)) {return setResultError("手机号码不能为空!");}if (seckillId == null) {return setResultError("商品库存id不能为空!");}// 2.从redis从获取对应的秒杀tokenString seckillToken = generateToken.getListKeyToken(seckillId + "");if (StringUtils.isEmpty(seckillToken)) {log.info(">>>seckillId:{}, 亲，该秒杀已经售空，请下次再来!", seckillId);return setResultError("亲，该秒杀已经售空，请下次再来!");}// 3.获取到秒杀token之后，异步放入mq中实现修改商品的库存sendSeckillMsg(seckillId, phone);return setResultSuccess("正在排队中.......");}/*** 获取到秒杀token之后，异步放入mq中实现修改商品的库存*/@Asyncprivate void sendSeckillMsg(Long seckillId, String phone) {JSONObject jsonObject = new JSONObject();jsonObject.put("seckillId", seckillId);jsonObject.put("phone", phone);spikeCommodityProducer.send(jsonObject);}/*** 使用多线程异步生产令牌* * @param seckillId* @param tokenQuantity* @return*/// 采用redis数据库类型为 list类型 key为 商品库存id list 多个秒杀token@Overridepublic BaseResponse addSpikeToken(Long seckillId, Long tokenQuantity) {// 1.验证参数if (seckillId == null) {return setResultError("商品库存id不能为空!");}if (tokenQuantity == null) {return setResultError("token数量不能为空!");}SeckillEntity seckillEntity = seckillMapper.findBySeckillId(seckillId);if (seckillEntity == null) {return setResultError("商品信息不存在!");}// 2.使用多线程异步生产令牌createSeckillToken(seckillId, tokenQuantity);return setResultSuccess("令牌正在生成中.....");}@Asyncprivate void createSeckillToken(Long seckillId, Long tokenQuantity) {generateToken.createListToken("seckill_", seckillId + "", tokenQuantity);}}

（3）修改库存：SeckillMapper

方案1：行锁机制（悲观锁）——数据库自带

如果不适用乐观锁防止超卖，直接更新数据库时使用一个“and inventory>0方式”——库存大于零才更新就可以了。

然后，mysql中每次在更新数据库时有行锁机制（悲观锁），不存在超卖问题

update shop_seckill set inventory=inventory-1,where  seckill_id=#{seckillId} and inventory>0 

方案2：version乐观锁实现（乐观锁是通过version版本号控制的）

version版本号乐观锁机制：

多个线程同时update的时候只有一个能成功，谁成功谁拿到锁。成功的线程修改成功时版本号加1，所以其余的线程就无法更新了（因为版本号变了）：

update shop_seckill set inventory=inventory-1, version=version+1 where  seckill_id=#{seckillId} and inventory>0  and version=#{version} ;

以下是悲观锁的实现： 

public interface SeckillMapper {/*** 使用乐观锁修改库存信息 and inventory>0方式* @param seckillId* @return*/@Update("update meite_seckill set inventory=inventory-1 where  seckill_id='10001' and inventory>0")int optimisticLockSeckill(Long seckillId);/*** 基于版本号形式实现乐观锁* @param seckillId* @return*/@Update("update meite_seckill set inventory=inventory-1 ,version=version+1 where  seckill_id=#{seckillId} and version=#{version} and inventory>0;")int optimisticVersionSeckill(@Param("seckillId") Long seckillId, @Param("version") Long version);@Update("update meite_seckill set inventory=inventory-1 where  seckill_id='10001';")int inventoryDeduction(Long seckillId);@Select("SELECT seckill_id AS seckillId,name as name,inventory as inventory,start_time as startTime,end_time as endTime,create_time as createTime,version as version from meite_seckill where seckill_id=#{seckillId}")SeckillEntity findBySeckillId(Long seckillId);}

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