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使用分布式锁和乐观锁解决超卖问题

news 来源：原创 2025/6/8 20:00:52

在电商、秒杀等高并发场景中，“超卖”问题指库存被过量扣减，导致实际库存不足。以下是使用 分布式锁 和 乐观锁 解决超卖问题的原理与实现方案：

一、超卖问题的核心原因

多个并发请求同时读取库存余量，并在本地计算后发起写操作，导致实际扣减后的库存为负数。

二、解决方案 1：分布式锁

核心思想

通过 强制串行化 扣减库存操作，同一时间仅一个请求能处理库存。

实现步骤（以 Redis 为例）：

获取锁
使用 SET key uuid NX EX timeout 命令，确保原子性加锁。

import redis
r = redis.Redis()

def acquire_lock(product_id, uuid, expire=10):
    key = f"lock:{product_id}"
    return r.set(key, uuid, nx=True, ex=expire)

扣减库存
在锁的保护下执行库存操作：

UPDATE inventory SET stock = stock - 1 WHERE product_id = 1 AND stock > 0;

释放锁
使用 Lua 脚本保证原子性释放（避免误删其他请求的锁）：

if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("del", KEYS[1])
else
    return 0
end

优缺点

优点：强一致性，逻辑简单。
缺点：性能瓶颈（串行化）、锁失效风险（需合理设置超时时间）。

三、解决方案 2：乐观锁

核心思想

基于 版本号 或 条件判断，在更新时校验数据未被修改，若冲突则重试或失败。

实现步骤（以 MySQL 为例）：

查询库存与版本号

SELECT stock, version FROM inventory WHERE product_id = 1;

更新库存（带条件）
通过版本号或库存量确保原子性：

-- 版本号方式
UPDATE inventory 
SET stock = stock - 1, version = version + 1 
WHERE product_id = 1 AND version = {old_version} AND stock > 0;

-- 条件判断方式（直接校验库存）
UPDATE inventory 
SET stock = stock - 1 
WHERE product_id = 1 AND stock = {queried_stock} AND stock > 0;

检查更新结果
若影响行数为 0，说明冲突，需重试或返回错误。

代码示例（伪代码）：

def deduct_stock():
    retries = 3
    for _ in range(retries):
        # 查询库存和版本
        stock, version = db.query("SELECT stock, version FROM inventory WHERE product_id=1")
        if stock <= 0:
            return "库存不足"
        
        # 尝试更新
        rows = db.execute(
            "UPDATE inventory SET stock=stock-1, version=version+1 "
            "WHERE product_id=1 AND version=%s AND stock>0",
            version
        )
        if rows > 0:
            return "成功"
    return "请重试"