11. Redis_事务_秒杀案例

11.1. 解决计数器和人员记录的事务操作

基本功能实现：

public class SecKillController {//秒杀过程public static boolean doSecKill(String uid,String prodid){//1. uid和proid非空判断if (uid==null || prodid==null){return false;}//2. 连接redisJedis jedis = new Jedis("192.168.195.129", 6379);//3. 拼接key//3.1 库存keyString kcKey = "sk:"+prodid+":qt";//3.2 秒杀成功用户keyString userKey = "sk:"+prodid+":user";//4. 获取库存，如果库存为空，秒杀还没有开始String kc = jedis.get(kcKey);if (kc==null){System.out.println("秒杀还没开始，等待");jedis.close();return false;}//5. 判断用户是否重复秒杀操作boolean sismember = jedis.sismember(userKey, uid);if (sismember){System.out.println("秒杀成功，只能秒杀一次");jedis.close();return false;}//6. 库存的数量小于1，秒杀结束if (Integer.parseInt(kc)<=0){System.out.println("秒杀结束");jedis.close();return false;}//7. 秒杀过程//7.1 库存-1jedis.decr(kcKey);//7.2 把秒杀成功用户添加到清单里面jedis.sadd(userKey,uid);System.out.println("秒杀成功");jedis.close();return true;}
}

11.2. Redis事务–秒杀并发模拟

使用工具ab模拟测试
CentOS6 默认安装
CentOS7需要手动安装

11.2.1. 联网

yum install httpd-tools

11.2.2. 无网络

（1）进入cd /run/media/root/CentOS 7 x86_64/Packages（路径跟centos6不同）
（2）顺序安装
apr-1.4.8-3.el7.x86_64.rpm
apr-util-1.5.2-6.el7.x86_64.rpm
httpd-tools-2.4.6-67.el7.centos.x86_64.rpm

11.2.3. 测试及结果

11.2.3.1. 通过ab测试

[root@localhost ~]# ab --help
ab: wrong number of arguments
Usage: ab [options] [http[s]://]hostname[:port]/path
Options are:-n requests     Number of requests to perform-c concurrency  Number of multiple requests to make at a time-t timelimit    Seconds to max. to spend on benchmarkingThis implies -n 50000-s timeout      Seconds to max. wait for each responseDefault is 30 seconds-b windowsize   Size of TCP send/receive buffer, in bytes-B address      Address to bind to when making outgoing connections-p postfile     File containing data to POST. Remember also to set -T-u putfile      File containing data to PUT. Remember also to set -T-T content-type Content-type header to use for POST/PUT data, eg.'application/x-www-form-urlencoded'Default is 'text/plain'-v verbosity    How much troubleshooting info to print-w              Print out results in HTML tables-i              Use HEAD instead of GET-x attributes   String to insert as table attributes-y attributes   String to insert as tr attributes-z attributes   String to insert as td or th attributes-C attribute    Add cookie, eg. 'Apache=1234'. (repeatable)-H attribute    Add Arbitrary header line, eg. 'Accept-Encoding: gzip'Inserted after all normal header lines. (repeatable)-A attribute    Add Basic WWW Authentication, the attributesare a colon separated username and password.-P attribute    Add Basic Proxy Authentication, the attributesare a colon separated username and password.-X proxy:port   Proxyserver and port number to use-V              Print version number and exit-k              Use HTTP KeepAlive feature-d              Do not show percentiles served table.-S              Do not show confidence estimators and warnings.-q              Do not show progress when doing more than 150 requests-g filename     Output collected data to gnuplot format file.-e filename     Output CSV file with percentages served-r              Don't exit on socket receive errors.-h              Display usage information (this message)-Z ciphersuite  Specify SSL/TLS cipher suite (See openssl ciphers)-f protocol     Specify SSL/TLS protocol(SSL3, TLS1, TLS1.1, TLS1.2 or ALL)

vim postfile 模拟表单提交参数,以&符号结尾;存放当前目录。
内容：prodid=0101&

ab -n 2000 -c 200 -k -p ~/postfile -T application/x-www-form-urlencoded http://192.168.2.115:8081/Seckill/doseckill

通过浏览器测试

ab -n 1000 -c 100 http://192.168.137.1:8080/seckill

11.2.3.2. 超卖

11.3. 超卖问题

11.4. 利用乐观锁淘汰用户，解决超卖问题。

增加乐观锁：

//增加乐观锁
jedis.watch(qtkey);//3.判断库存
String qtkeystr = jedis.get(qtkey);
if(qtkeystr==null || "".equals(qtkeystr.trim())) {System.out.println("未初始化库存");
jedis.close();
return false ;
}int qt = Integer.parseInt(qtkeystr);
if(qt<=0) {System.err.println("已经秒光");
jedis.close();
return false;
}

增加事务：

//增加事务
Transaction multi = jedis.multi();//4.减少库存
//jedis.decr(qtkey);
multi.decr(qtkey);//5.加人
//jedis.sadd(usrkey, uid);
multi.sadd(usrkey, uid);//执行事务
List<Object> list = multi.exec();//判断事务提交是否失败
if(list==null || list.size()==0) {System.out.println("秒杀失败");
jedis.close();
return false;
}
System.err.println("秒杀成功");
jedis.close();

完整代码：

@Controller
public class SecKillController {//秒杀过程public static boolean doSecKill(String uid,String prodid){//1. uid和proid非空判断if (uid==null || prodid==null){return false;}//2. 连接redis
//        Jedis jedis = new Jedis("192.168.195.129", 6379);//通过连接池得到jedis对象JedisPool jedisPoolInstance = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();Jedis jedis = jedisPoolInstance.getResource();//3. 拼接key//3.1 库存keyString kcKey = "sk:"+prodid+":qt";//3.2 秒杀成功用户keyString userKey = "sk:"+prodid+":user";//监视库存jedis.watch(kcKey);//4. 获取库存，如果库存为空，秒杀还没有开始String kc = jedis.get(kcKey);if (kc==null){System.out.println("秒杀还没开始，等待");jedis.close();return false;}//5. 判断用户是否重复秒杀操作boolean sismember = jedis.sismember(userKey, uid);if (sismember){System.out.println("秒杀成功，只能秒杀一次");jedis.close();return false;}//6. 库存的数量小于1，秒杀结束if (Integer.parseInt(kc)<=0){System.out.println("秒杀结束");jedis.close();return false;}//7. 秒杀过程//使用事务Transaction multi = jedis.multi();//组队操作multi.decr(kcKey);multi.sadd(userKey,uid);//执行List<Object> results = multi.exec();if (results==null || results.size()==0){System.out.println("秒杀失败");jedis.close();return false;}//7.1 库存-1jedis.decr(kcKey);//7.2 把秒杀成功用户添加到清单里面jedis.sadd(userKey,uid);System.out.println("秒杀成功");jedis.close();return true;}
}

JedisPoolUtil类：

public class JedisPoolUtil {private static volatile JedisPool jedisPool = null;private JedisPoolUtil() {}public static JedisPool getJedisPoolInstance() {if (null == jedisPool) {synchronized (JedisPoolUtil.class) {if (null == jedisPool) {JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();poolConfig.setMaxTotal(200);poolConfig.setMaxIdle(32);poolConfig.setMaxWaitMillis(100*1000);poolConfig.setBlockWhenExhausted(true);poolConfig.setTestOnBorrow(true);  // ping  PONGjedisPool = new JedisPool(poolConfig, "192.168.44.168", 6379, 60000 );}}}return jedisPool;}public static void release(JedisPool jedisPool, Jedis jedis) {if (null != jedis) {//          jedisPool.returnResource(jedis);jedis.close();}}}

11.5. 继续增加并发测试

11.5.1. 连接有限制

ab -n 2000 -c 200 -k -p postfile -T 'application/x-www-form-urlencoded' http://192.168.140.1:8080/seckill/doseckill

增加-r参数，-r Don’t exit on socket receive errors.

ab -n 2000 -c 100 -r -p postfile -T 'application/x-www-form-urlencoded' http://192.168.140.1:8080/seckill/doseckill

11.5.2. 已经秒光，可是还有库存

ab -n 2000 -c 100 -p postfile -T 'application/x-www-form-urlencoded' http://192.168.137.1:8080/seckill/doseckill

已经秒光，可是还有库存。原因，就是乐观锁导致很多请求都失败。先点的没秒到，后点的可能秒到了。

11.5.3. 连接超时，通过连接池解决

11.5.4. 连接池

节省每次连接redis服务带来的消耗，把连接好的实例反复利用。
通过参数管理连接的行为

链接池参数

MaxTotal：控制一个pool可分配多少个jedis实例，通过pool.getResource()来获取；如果赋值为-1，则表示不限制；如果pool已经分配了MaxTotal个jedis实例，则此时pool的状态为exhausted。

maxIdle：控制一个pool最多有多少个状态为idle(空闲)的jedis实例；

MaxWaitMillis：表示当borrow一个jedis实例时，最大的等待毫秒数，如果超过等待时间，则直接抛JedisConnectionException；

testOnBorrow：获得一个jedis实例的时候是否检查连接可用性（ping()）；如果为true，则得到的jedis实例均是可用的；

11.6. 解决库存遗留问题

11.6.1. LUA脚本

Lua 是一个小巧的脚本语言，Lua脚本可以很容易的被C/C++ 代码调用，也可以反过来调用C/C++的函数，Lua并没有提供强大的库，一个完整的Lua解释器不过200k，所以Lua不适合作为开发独立应用程序的语言，而是作为嵌入式脚本语言。
很多应用程序、游戏使用LUA作为自己的嵌入式脚本语言，以此来实现可配置性、可扩展性。
这其中包括魔兽争霸地图、魔兽世界、博德之门、愤怒的小鸟等众多游戏插件或外挂。
https://www.w3cschool.cn/lua/

11.6.2. LUA脚本在Redis中的优势

将复杂的或者多步的redis操作，写为一个脚本，一次提交给redis执行，减少反复连接redis的次数。提升性能。
LUA脚本是类似redis事务，有一定的原子性，不会被其他命令插队，可以完成一些redis事务性的操作。
但是注意redis的lua脚本功能，只有在Redis 2.6以上的版本才可以使用。
利用lua脚本淘汰用户，解决超卖问题。
redis 2.6版本以后，通过lua脚本解决争抢问题，实际上是redis 利用其单线程的特性，用任务队列的方式解决多任务并发问题。

11.7. Redis_事务_秒杀案例(总结)

11.7.1. 项目结构

JedisPoolUtil

package com.gao.controller;import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;public class JedisPoolUtil {private static volatile JedisPool jedisPool = null;private JedisPoolUtil() {}public static JedisPool getJedisPoolInstance() {if (null == jedisPool) {synchronized (JedisPoolUtil.class) {if (null == jedisPool) {JedisPoolConfig poolConfig = new JedisPoolConfig();poolConfig.setMaxTotal(200);poolConfig.setMaxIdle(32);poolConfig.setMaxWaitMillis(100*1000);poolConfig.setBlockWhenExhausted(true);poolConfig.setTestOnBorrow(true);  // ping  PONGjedisPool = new JedisPool(poolConfig, "192.168.44.168", 6379, 60000 );}}}return jedisPool;}public static void release(JedisPool jedisPool, Jedis jedis) {if (null != jedis) {//          jedisPool.returnResource(jedis);jedis.close();}}}

报错解决办法：https://ask.csdn.net/questions/7683274

SecKill_redisByScript：

package com.gao.controller;import java.io.IOException;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig;
import org.slf4j.LoggerFactory;import ch.qos.logback.core.joran.conditional.ElseAction;
import redis.clients.jedis.HostAndPort;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;public class SecKill_redisByScript {private static final  org.slf4j.Logger logger =LoggerFactory.getLogger(SecKill_redisByScript.class) ;public static void main(String[] args) {JedisPool jedispool =  JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();Jedis jedis=jedispool.getResource();System.out.println(jedis.ping());Set<HostAndPort> set=new HashSet<HostAndPort>();// doSecKill("201","sk:0101");}static String secKillScript ="local userid=KEYS[1];\r\n" + "local prodid=KEYS[2];\r\n" + "local qtkey='sk:'..prodid..\":qt\";\r\n" + "local usersKey='sk:'..prodid..\":usr\";\r\n" + "local userExists=redis.call(\"sismember\",usersKey,userid);\r\n" + "if tonumber(userExists)==1 then \r\n" + "   return 2;\r\n" + "end\r\n" + "local num= redis.call(\"get\" ,qtkey);\r\n" + "if tonumber(num)<=0 then \r\n" + "   return 0;\r\n" + "else \r\n" + "   redis.call(\"decr\",qtkey);\r\n" + "   redis.call(\"sadd\",usersKey,userid);\r\n" + "end\r\n" + "return 1" ;static String secKillScript2 = "local userExists=redis.call(\"sismember\",\"{sk}:0101:usr\",userid);\r\n" +" return 1";public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException {JedisPool jedispool =  JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();Jedis jedis=jedispool.getResource();//String sha1=  .secKillScript;String sha1=  jedis.scriptLoad(secKillScript);Object result= jedis.evalsha(sha1, 2, uid,prodid);String reString=String.valueOf(result);if ("0".equals( reString )  ) {System.err.println("已抢空！！");}else if("1".equals( reString )  )  {System.out.println("抢购成功！！！！");}else if("2".equals( reString )  )  {System.err.println("该用户已抢过！！");}else{System.err.println("抢购异常！！");}jedis.close();return true;}
}

SecKillServlet：

package com.gao.controller;import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Random;import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import javax.xml.ws.soap.AddressingFeature.Responses;/*** 秒杀案例*/
public class SecKillServlet extends HttpServlet {private static final long serialVersionUID = 1L;public SecKillServlet() {super();}@Overrideprotected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {String userid = new Random().nextInt(50000) +"" ;String prodid =request.getParameter("prodid");//boolean isSuccess=SecKill_redis.doSecKill(userid,prodid);boolean isSuccess= SecKill_redisByScript.doSecKill(userid,prodid);response.getWriter().print(isSuccess);}}

SecKill_redis：

package com.gao.controller;import java.io.IOException;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;import org.apache.commons.pool2.impl.GenericObjectPoolConfig;
import org.slf4j.LoggerFactory;import ch.qos.logback.core.rolling.helper.IntegerTokenConverter;
import redis.clients.jedis.HostAndPort;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisCluster;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;
import redis.clients.jedis.ShardedJedisPool;
import redis.clients.jedis.Transaction;/****/
public class SecKill_redis {public static void main(String[] args) {Jedis jedis =new Jedis("192.168.44.168",6379);System.out.println(jedis.ping());jedis.close();}//秒杀过程public static boolean doSecKill(String uid,String prodid) throws IOException {//1 uid和prodid非空判断if(uid == null || prodid == null) {return false;}//2 连接redis//Jedis jedis = new Jedis("192.168.44.168",6379);//通过连接池得到jedis对象JedisPool jedisPoolInstance = JedisPoolUtil.getJedisPoolInstance();Jedis jedis = jedisPoolInstance.getResource();//3 拼接key// 3.1 库存keyString kcKey = "sk:"+prodid+":qt";// 3.2 秒杀成功用户keyString userKey = "sk:"+prodid+":user";//监视库存jedis.watch(kcKey);//4 获取库存，如果库存null，秒杀还没有开始String kc = jedis.get(kcKey);if(kc == null) {System.out.println("秒杀还没有开始，请等待");jedis.close();return false;}// 5 判断用户是否重复秒杀操作if(jedis.sismember(userKey, uid)) {System.out.println("已经秒杀成功了，不能重复秒杀");jedis.close();return false;}//6 判断如果商品数量，库存数量小于1，秒杀结束if(Integer.parseInt(kc)<=0) {System.out.println("秒杀已经结束了");jedis.close();return false;}//7 秒杀过程//使用事务Transaction multi = jedis.multi();//组队操作multi.decr(kcKey);multi.sadd(userKey,uid);//执行List<Object> results = multi.exec();if(results == null || results.size()==0) {System.out.println("秒杀失败了....");jedis.close();return false;}//7.1 库存-1//jedis.decr(kcKey);//7.2 把秒杀成功用户添加清单里面//jedis.sadd(userKey,uid);System.out.println("秒杀成功了..");jedis.close();return true;}
}

11.7.2. 第一版：简单版

老师点10次，正常秒杀
同学一起点试一试，秒杀也是正常的。这是因为还达不到并发的效果。
使用工具ab模拟并发测试，会出现超卖情况。查看库存会出现负数。

11.7.3. 第二版：加事务-乐观锁(解决超卖),但出现遗留库存和连接超时

11.7.4. 第三版：连接池解决超时问题

11.7.5. 第四版：解决库存依赖问题，LUA脚本

local userid=KEYS[1];
local prodid=KEYS[2];
local qtkey="sk:"..prodid..":qt";
local usersKey="sk:"..prodid.":usr';
local userExists=redis.call("sismember",usersKey,userid);
if tonumber(userExists)==1 then return 2;
end
local num= redis.call("get" ,qtkey);
if tonumber(num)<=0 then return 0;
else redis.call("decr",qtkey);redis.call("sadd",usersKey,userid);
end
return 1;

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