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Redis 搭建高并发电商秒杀系统,看这篇就够了!

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Tinywan
发布2025-08-03 14:03:50
发布2025-08-03 14:03:50
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文章被收录于专栏:开源技术小栈开源技术小栈

秒杀活动是绝大部分电商选择的低价促销、推广品牌的方式。不仅可以给平台带来用户量,还可以提高平台知名度。一个好的秒杀系统,可以提高平台系统的稳定性和公平性,获得更好的用户体验,提升平台的口碑,从而提升秒杀活动的最大价值。

秒杀的特征

秒杀活动对稀缺或者特价的商品进行定时定量售卖,吸引大量的消费者进行抢购,但又只有少部分消费者可以下单成功。

因此,秒杀活动将在较短时间内产生比平时大数十倍,上百倍的页面访问流量和下单请求流量。

秒杀活动可以分为3个阶段:

  • 秒杀前:用户不断刷新商品详情页,页面请求达到瞬时峰值。
  • 秒杀开始:用户点击秒杀按钮,下单请求达到瞬时峰值。
  • 秒杀后:一部分成功下单的用户不断刷新订单或者产生退单操作,大部分用户继续刷新商品详情页等待退单机会。

消费者提交订单,一般做法是利用数据库的行级锁,只有抢到锁的请求可以进行库存查询和下单操作。但是在高并发的情况下,数据库无法承担如此大的请求,往往会使整个服务blocked,在消费者看来就是服务器宕机。

图片来源:阿里云云栖社区

秒杀系统的流量虽然很高,但是实际有效流量是十分有限的。利用系统的层次结构,在每个阶段提前校验,拦截无效流量,可以减少大量无效的流量涌入数据库。

利用浏览器缓存和CDN抗压静态页面流量

秒杀前,用户不断刷新商品详情页,造成大量的页面请求。所以,我们需要把秒杀商品详情页与普通的商品详情页分开。

对于秒杀商品详情页尽量将能静态化的元素静态化处理,除了秒杀按钮需要服务端进行动态判断,其他的静态数据可以缓存在浏览器和CDN上。这样,秒杀前刷新页面导致的流量进入服务端的流量只有很小的一部分。

利用读写分离Redis缓存拦截流量

CDN是第一级流量拦截,第二级流量拦截我们使用支持读写分离的Redis。

首先通过数据控制模块,提前将秒杀商品缓存到读写分离Redis,并设置秒杀开始标记如下:

代码语言:javascript
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"goodsId_count": 100 //总数
"goodsId_start": 0   //开始标记
"goodsId_access": 0  //接受下单数
  1. 秒杀开始前,服务集群读取goodsId_Start为0,直接返回未开始。
  2. 数据控制模块将goodsId_start改为1,标志秒杀开始。
  3. 服务集群缓存开始标记位并开始接受请求,并记录到Redis中goodsId_access,商品剩余数量为(goodsId_count - goodsId_access)。
  4. 当接受下单数达到goodsId_count后,继续拦截所有请求,商品剩余数量为0。

可以看出,最后成功参与下单的请求只有少部分可以被接受。在高并发的情况下,允许稍微多的流量进入。因此可以控制接受下单数的比例。

利用主从版Redis缓存加速库存扣量

成功参与下单后,进入下层服务,开始进行订单信息校验,库存扣量。为了避免直接访问数据库,我们使用主从版Redis来进行库存扣量,主从版Redis提供10万级别的QPS。使用Redis来优化库存查询,提前拦截秒杀失败的请求,将大大提高系统的整体吞吐量。

通过数据控制模块提前将库存存入Redis,将每个秒杀商品在Redis中用一个hash结构表示。

代码语言:javascript
复制
"goodsId" : {
    "Total": 100
    "Booked": 0
}

“说明goodsId表示商品ID,Total表示该商品的库存数量,Booked表示该商品已被订购的数量。

扣量时,服务器通过请求Redis获取下单资格,通过以下lua脚本实现,由于Redis是单线程模型,lua可以保证多个命令的原子性。

代码语言:javascript
复制
local n = tonumber(ARGV[1])
if not n  or n == 0 then
    return 0       
end                
local vals = redis.call("HMGET", KEYS[1], "Total", "Booked");
local total = tonumber(vals[1])
local blocked = tonumber(vals[2])
if not total or not blocked then
    return 0       
end                
if blocked + n <= total then
    redis.call("HINCRBY", KEYS[1], "Booked", n)                                   
    return n;   
end                
return 0

先使用SCRIPT LOAD将lua脚本提前缓存在Redis,然后调用EVALSHA调用脚本,比直接调用EVAL节省网络带宽。

PHP语言实现Lua脚本加载

代码语言:javascript
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<?php
/**
 * @desc Redis 商品秒杀
 * @author Tinywan(ShaoBo Wan)
 */
declare(strict_types=1);

namespaceextend\redis;

class RedisShop
{
    //  脚本sha值
    const SHOP_SEC_KILL_SCRIPT_SHA = 'SHOP:KILL:SCRIPT:SHA';

    /**
     * Redis 静态实例
     * @return \Redis
     */
    privatestaticfunction _redis(): \Redis
    {
        $redis = new \Redis();
        $redis->pconnect('dnmp-redis', 6379);
        $redis->setOption(\Redis::OPT_READ_TIMEOUT, -1);
        $redis->select(3);
        return $redis;
    }

    /**
     * @desc 秒杀
     * @param string $goodsId 商品ID
     * @param int $secKillCount 商品秒杀数量
     * @return mixed
     * @author Tinywan(ShaoBo Wan)
     */
    publicstaticfunction secKill(string $goodsId, int $secKillCount): mixed
    {
        $redis = self::_redis();
        $scriptSha = $redis->get(self::SHOP_SEC_KILL_SCRIPT_SHA);
        if (!$scriptSha) {
            $script = <<<luascript
                local n = tonumber(ARGV[1])
                if not n  or n == 0 then
                    return 0       
                end                
                local vals = redis.call("HMGET", KEYS[1], 'Total', 'Booked');
                local total = tonumber(vals[1])
                local blocked = tonumber(vals[2])
                if not total or not blocked then
                    return 0       
                end                
                if blocked + n <= total then
                    redis.call("HINCRBY", KEYS[1], 'Booked', n)                                   
                    return n;   
                end                
                return 0
            luascript;
            $scriptSha = $redis->script('load', $script);
            $redis->set(self::SHOP_SEC_KILL_SCRIPT_SHA, $scriptSha);
        }
        return $redis->evalSha($scriptSha, [$goodsId, $secKillCount], 1);
    }
}

商品缓存设置

设置秒杀商品(hash结构)

代码语言:javascript
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127.0.0.1:6379[3]> HSET Tinywan:2050 Total 10 Booked 0
(integer) 2

查看设置的秒杀商品

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379[3]> hgetall Tinywan:2050
1) "Total"
2) "10"
3) "Booked"
4) "0"

调用该lua脚本,执行扣除库存。返回结果如下,表示扣减了1个库存

代码语言:javascript
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127.0.0.1:6379[3]> EVALSHA ee27fe676937a99daf1c97777d7120a27b2bebe3 1 Tinywan:2050 1 
(integer) 1

“说明:此时,执行HGET goodsId Booked命令,可查看到返回的值为"1",即该商品已被订购的数量为1

代码语言:javascript
复制
127.0.0.1:6379[3]> hget Tinywan:2050 Booked
"1"

秒杀服务可通过判断Redis是否返回抢购个数n,即可知道此次请求是否扣量成功。

Jmeter 压测

模拟高并发的情况下,客户端同时发起100个请求,测试秒杀10个商品服务的性能。

线程组设置100线程

设置http请求参数

请求地址: http://127.0.0.1:8288/home/v1/index/shop-sec-kill

查看结果数

秒杀成功

秒杀失败

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原始发表:2025-07-30,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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