浅析「扣减库存」的方案设计

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浅析「扣减库存」的方案设计

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你好,我是悟空。

上篇谈到了秒杀设计的方:我是一个秒杀请求,正在逃离这颗星球...

今天我们来探讨下扣减库存的方案。

生活中,我们总是用各种电商 APP 抢购商品,但是库存数是很少的,特别是秒杀场景,商品可能就一件,那如何保证不会出现超卖的情况呢?

一、扣减库存的三种方案

1.1 下单减库存

用户下单时减库存

优点:实时减库存,避免付款时因库存不足减库存的问题

缺点:恶意买家大量下单,将库存用完,但是不付款,真正想买的人买不到

1.2 付款减库存

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下单页面显示最新的库存,下单时不会立即减库存,而是等到支付时才会减库存。

优点:防止恶意买家大量下单用光库存,避免下单减库存的缺点

缺点:下单页面显示的库存数可能不是最新的库存数,而库存数用完后,下单页面的库存数没有刷新,出现下单数超过库存数,若支付的订单数超过库存数,则会出现支付失败。

1.3 预扣库存

下单页面显示最新的库存,下单后保留这个库存一段时间(比如10分钟),超过保留时间后,库存释放。若保留时间过后再支付,如果没有库存,则支付失败。

优点:结合下单减库存的优点,实时减库存,且缓解恶意买家大量下单的问题,保留时间内未支付,则释放库存。

缺点:保留时间内,恶意买家大量下单将库存用完。并发量很高的时候,依然会出现下单数超过库存数。

二、如何解决恶意买家下单的问题

这里的恶意买家指短时间内大量下单,将库存用完的买家。

2.1 限制用户下单数量

优点:限制恶意买家下单

缺点:用户想要多买几件,被限制了,会降低销售量

2.2 标识恶意买家

通过标识用户的设备 id 或者会员 id,将用户加入黑名单,不足之处是有些用户是模拟的,识别不出来是不是真正的恶意买家。

三、如何解决下单成功而支付失败(库存不足)的问题

3.1 备用库存

商品库存用完后,如果还有用户支付,直接扣减备用库存。

优点:缓解部分用户支付失败的问题。

缺点:备用库存只能缓解问题,不能从根本上解决问题。另外备用库存针对普通商品可以,针对特殊商品这种库存少的,备用库存量也不会很大,还是会出现大量用户下单成功却因库存不足而支付失败的问题。

四、如何解决高并发下库存超卖的场景

库存超卖最简单的解释就是多成交了订单而发不了货。

场景

用户 A 和 B 成功下单,在支付时扣减库存,当前库存数为 10。因 A 和 B 查询库存时,都还有库存数,所以 A 和 B 都可以付款。

A 和 B 同时支付,A 和 B 支付完成后,可以看做两个请求回调后台系统扣减库存,有两个线程处理请求,两个线程查询出来的库存数 inventory = 10

然后 A 线程更新最终库存数 lastInventory = inventory - 1 = 9,

B 线程更新库存数 lastInventory = inventory - 1 = 9。

而实际最终的库存应是 8 才对,这样就出现库存超卖的情况,而发不出货。

那如何解决库存超卖的情况呢

以下方案都是基于数据库层面的。有些同学可能会问,是不是可以用 Redis 分布式锁来,后面会讲到。

方案一

SQL语句直接更新库存,而不是先查询出来,然后赋值

UPDATE [库存表] SET 库存数 - 1
复制代码

方案二

SQL语句更新库存时,如果扣减库存后,库存数为负数,直接抛异常,利用事务的原子性进行自动回滚。

方案三

利用SQL语句更新库存,防止库存为负数

UPDATE [库存表] SET 库存数 - 1 WHERE 库存数 - 1 > 0
复制代码

如果影响条数大于1,则表示扣减库存成功,否则不更新库存,并退款。

五、秒杀场景下如何扣减库存

5.1 采用下单减库存

因秒杀场景下,大部分用户都是想直接购买商品的,可以直接用下单减库存。

大量用户和恶意用户都是同时进行的,区别是正常用户会直接购买商品,恶意用户虽然在竞争抢购的名额,但是获取到的资格和普通用户一样,所以下单减库存在秒杀场景下,恶意用户下单并不能造成之前说的缺点。

而且下单直接扣减库存,这个方案更简单,在第一步就扣减库存了。

5.2 Redis 缓存

查询缓存要比查询数据库快,所以将库存数放在缓存中,直接在缓存中扣减库存。

如果并发很高,还可以采取分布式锁的方案。分布式锁可以参考我之前写的两篇文章:

《分布式锁1》

《分布式锁2》

5.3 限流

秒杀场景中,对请求做了很多限流操作,比如前端页面的限流和后端令牌桶限流,真正到扣减库存那一步时,请求数很少了。所以限流常用在秒杀方案中。

另外其实真实的项目中,用到了更多的机制来保证能够正常扣减库存,本篇是抛砖引入,希望大家提出宝贵的建议和方案~。

赠送一张秒杀场景方案总结:

本文已同步至:github.com/Jackson0714…

作者简介:8 年互联网职场老兵|全栈工程师|90 后超级奶爸|开源践行者|公众号万粉原创号主。 蓝桥签约作者,著有《JVM 性能调优实战》专栏,手写了一套 7 万字 SpringCloud 实战总结和 3 万字分布式算法总结。欢迎关注我的公众号「悟空聊架构」,免费获取资料学习。

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