Skip to content

Latest commit

 

History

History
80 lines (44 loc) · 3.76 KB

秒杀Redis分段锁,如何设计?.md

File metadata and controls

80 lines (44 loc) · 3.76 KB

问题:分布式锁,如何实现高并发?

问题场景:热点库存扣减问题

秒杀场景,有一个难度的问题:热点库存扣减问题。

  • 既要保证不发生超卖
  • 又要保证高并发

如何解决这个高难度的问题呢? 答案就是使用redis 分段锁。

普通分布式锁的性能问题

分布式锁一旦加了之后,对同一个商品的下单请求,会导致所有下单操作,都必须对同一个商品key加分布式锁。

假设某个场景,一个商品1分钟6000订单,每秒的 600个下单操作,

假设加锁之后,释放锁之前,查库存 -> 创建订单 -> 扣减库存,每个IO操作10ms,大概30毫秒。

可以再进行一下优化,将 创建订单 + 扣减库存 并发执行,将两个10ms 减少为一个10ms,这既是空间换时间的思想,大概20毫秒。 image

将 创建订单 + 扣减库存 批量执行,减少一次IO,也是大概20毫秒。也就是单个商品而言,只有 50 QPS. image 假设一个商品sku的数量是10000,10秒内秒杀完,也就是单个商品而言,需要单商品 100 QPS,如何应对一个商品的 100qps秒杀。

甚至,如果单商品需要 1000qps秒杀呢?

答案是,使用 分段加锁。

优化之后:使用Redis分段锁提升秒杀的并发性能

回到前面的场景:

假设一个商品1分钟6000订单,每秒的 600个下单操作, 假设加锁之后,释放锁之前,查库存 -> 创建订单 -> 扣减库存,经过优化,每个IO操作100ms,大概200毫秒,一秒钟5个订单。

如何提高性能呢? 空间换时间

为了达到每秒600个订单,可以将锁分成 600 /5 =120 个段,反过来, 每个段1秒可以操作5次, 120个段,合起来,及时每秒操作600次。

进行抢夺锁的,如果申请到一个具体的段呢?

  • 随机路由法
  • hash取模法

如果是用随机路由算法,可以将请求随机到一个分段, 如果不行,就轮询下一个分段,具体的流程,大致如下: image

这个是一个理论的时间预估,没有扣除 尝试下一个分段的 时间, 另外,实际上的性能, 会比理论上差,从咱们实操案例的测试结果,也可以证明这点。

随机路由法的问题:

不同分端之间,可能库存消耗不均,导致部分用户无法扣减库存,反复进行重试,拖慢系统性能。

如何进一步优化: hash取模法。

第二次优化之后:使用hash取模法,减少库存消耗不均和无效重试

由于秒杀场景的分布式锁,实际上是为了防止超卖, 和库存是强相关的。

所以,可以结合库存,把秒杀的分布式锁进行改进。

第一步: 把redis 的分段方式进行演进,额外增加一个总库存分段锁,用于分配存储剩余的总库存。采用多批次少量分配的思路,通过定时任务,从总库存向分段库存中迁移库存。

第二步:使用hash取模法,把用户路由到某一个分段,如果分段里边的库存耗光了,就去访问剩余的总库存。

image

库存动态迁移

为了防止分段多库存耗光,大家都去抢占总库存锁。

采用多批次少量分配的思路,通过定时任务,从总库存向分段库存中迁移库存。

image

至此, hash取模法的分段锁设计方案,已经完美实现。

Redis分布式锁解决高并发场景