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高并发订单服务库存超卖解决方案

ds 2025/8/26 9:20:57

问题分析

库存超卖是指在并发环境下，多个请求同时读取同一商品的库存，都判断有货后进行扣减，导致实际销售数量超过库存数量的现象。主要原因包括：

并发读取库存时数据不一致
库存扣减操作非原子性
缺乏有效的并发控制机制

解决方案设计

1. 数据库层解决方案

1.1 乐观锁实现

UPDATE inventory 
SET stock = stock - #{quantity}, version = version + 1 
WHERE product_id = #{productId} 
AND version = #{version} 
AND stock >= #{quantity}

技术选型依据：

实现简单，基于现有数据库能力
适合冲突较少的场景
无锁设计，性能较好

1.2 悲观锁实现

SELECT * FROM inventory WHERE product_id = #{productId} FOR UPDATE;-- 业务逻辑处理UPDATE inventory SET stock = stock - #{quantity} WHERE product_id = #{productId};

技术选型依据：

强一致性保证
适合冲突较多的场景
注意锁粒度控制，避免性能问题

2. 应用层解决方案

2.1 分布式锁

// 使用Redisson实现
RLock lock = redissonClient.getLock("inventory_lock:" + productId);
try {if (lock.tryLock(5, 10, TimeUnit.SECONDS)) {// 处理库存扣减逻辑}
} finally {lock.unlock();
}

技术选型依据：

Redis高性能，适合分布式环境
需要处理锁续期、死锁等问题
Redisson提供了完善的分布式锁实现

2.2 令牌桶限流

// 使用Guava RateLimiter
RateLimiter limiter = RateLimiter.create(1000); // 每秒1000个请求
if (limiter.tryAcquire()) {// 处理请求
} else {// 限流处理
}

技术选型依据：

控制请求速率，减轻系统压力
简单易实现
可作为辅助手段配合其他方案

3. 架构层解决方案

3.1 库存预扣减+异步确认

1. 预扣减库存(Redis原子操作)
2. 创建订单(状态为待确认)
3. 异步任务确认库存并更新订单状态
4. 超时未确认则回滚

技术选型依据：

Redis原子操作保证高性能
异步化提高系统吞吐量
需要处理最终一致性问题

3.2 分片库存设计

// 将库存拆分为多个分片
int shard = productId.hashCode() % SHARD_NUM;
String key = "inventory:" + productId + ":" + shard;
redisTemplate.opsForValue().decrement(key, quantity);

技术选型依据：

提高并发处理能力
需要合理设计分片策略
适合SKU较多的场景

技术选型对比

方案	一致性	性能	复杂度	适用场景
乐观锁	最终	高	低	冲突较少
悲观锁	强	中	中	冲突较多
分布式锁	强	中	高	分布式系统
令牌桶	-	高	低	限流场景
预扣减	最终	高	高	高并发
分片	强	高	中	SKU多