秒杀系统设计 - 超卖问题

秒杀系统设计中最主要的部分就是如何避免超卖问题，因为一旦超卖那么商家就会有所损失，所以秒杀系统如何避免超卖便是重中之重。

通常一个典型的秒杀流程如下所示。

表结构设计如下。

图中的 stock_info 表中的锁定标识，之所以有这个标识是用来锁定库存,当用户下单之后进入支付倒计时阶段，如果倒计时结束，这个商品就变为未锁定状态，如果下单完成，这个锁定也要减去 stock - 1, 这里可以思考一下为什么不直接扣减库存？

其实这里涉及的是扣减库存的时机问题？有三种扣减时机？

• 下单时立即扣减库存。

• 如上图中下单时候，不等待付款成功，这种用户体验最好，控制最精准，只要下单成功，利用数据库锁机制，用户一定能成功付款，可能被恶意下单。下单后不付款，别人也无法购买了。

• 先下单，不减库存。实际支付成功后减库存。

• 可以有效避免恶意下单

• 对用户体验差，因为下单时没有减库存，可能造成用户下单成功但无法付款。

• 下单后锁定库存，支付成功后，在减库存。

对于以上三种方案。显然最后一种方案是折中选择。我们先锁定库存，等待用户支付。支付完成之后在进行实际的扣减库存，如果超时未支付会将锁定状态释放。这也是 12306 购票时采用的方式、先给我们生成订单锁定座位号，等待 30 分钟支付时间，如果超时未支付就会释放座位。这样就避免了其他人无法购买的问题。如下图所示。

在回到本文重点，如何避免超卖问题。

追踪用户秒杀的整个数据流可以发现、用户操作设计的 db 操作如下图所示。

抽象出来用户操作的数据模型就是用户通过 select 语句查询 seckill_info、product_info、stock_info 表获取库存信息，然后扣减库存。超卖的问题就是在这里产生的。

1. 查询库存余量SELECT stock FROM "stock_info" WHERE product_id = 200 AND seckill_id = 28;
   

2. mysql 这行语句 会锁表但分情况，一般是加 S 锁，如果是有索引，会给行锁，如果没有索引，则给的是表锁。

3. S 锁不会影响到其他的查询，但是会影响到插入和更新，也就是说，如果你有一个查询很慢，且进行了表锁，你的插入和更新都会被影响到，但不会影响其他的查询，但如果有索引，走的行锁，又不会影响到其他的插入和更新。

4. 扣减库存UPDATE "stock_info" SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 200 AND seckill_id = 28;
   

并发导致超卖问题如何产生的？

假设现在只剩下一个 stock,然后有两个请求同时进来,同时运行 select 语句,同时得到 1 的结果. 然后请求 1 先运行了 update 得到 stock=0,这时候请求 2 也运行了 update 就使得 stock=1，此时就产生了超卖问题

解决办法。

1. 读取和判断过程中加上事务并且使用 for update

事务开始 START TRANSACTION；
查询库存余量,并锁住数据SELECT stock FROM "stock_info" WHERE product_id = 200 AND seckill_id = 28 FOR UPDATE;
扣减库存UPDATE "stock_info" set stock = stock - 1 WHERE product_id = 200 AND seckill_id = 28;
事务提交commit;

事务的第一重要性 原子性要么全无要么全有，使用 start transaction 和 commit transaction 只有原子性的保证，其他不保证。

这里的 select 中之所以添加 for update 行锁的原因是 for Update 是一个写锁，这里锁住 stock_info 表，使得其他并发对此表的"修改"操作都 block 住，带有锁的"select" 也会 block。但是正常的不带锁的 select 操作可以正常读取到数据。

2. 使用 UPDATE 语句自带的行锁，乐观锁的做法

   1. 查询库存量   SELECT stock FROM "stock_info" WHERE product_id = 200 AND seckill_id = 28;   2. 扣减库存   UPDATE "stock_info" SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 200 AND seckill_id = 28 AND stock > 0 ;   //这里其实就是乐观锁的做法，这里UPDATE语句中的stock不是上面查询语句中stock值，而是此时数据里存的stock值，如果是上面的select值可能造成数据不一致。

超卖问题解决了，那秒杀系统的其他问题呢？

对于大量的请求都访问 MySQL 了，导致 MySQL 崩溃。这一块内让我们下一期聊。