互联网金融库存控制实践

秒杀，这个源于淘宝的名称，现在已经为大家所熟知，本质是用户对于稀缺资源的竞购，整个过程以秒级为单位的时间内瞬时完成。而在分布式环境下，这个简单的名词背后对技术的要求却是极高的，架构师需要从整体平衡角度出发，做好设计才能从容应对。

在对稀缺资源的竞购过程中，应充分考虑从打开页面、不断刷新、下单、支付、扣库存、发货这整个过程进行优化提升，包括静态资源的CDN缓存，AJAX异步数据加载，数据缓存，IP限流，库存控制优化等等。

大致的部署结构如下：

其他关于高并发的优化文章很多，这里不再赘述，本文着重介绍WeX云金融系统的库存控制的演化历程，大致经历了三个阶段。

一、简单数据库锁

在业务量起步阶段，并发并不高，普通的数据库行级锁就可以完成库存的控制。

分为两种方式，伪代码作一下示例：

方式1：

select for update;
if(stock - delta >= 0){
    update set stock = stock - delta;
    insert order;
}

方式2：

result = update set stock = stock – delta where stock – delta >= 0;
if(result >= 0){
    insert order;
}

随着业务量的增长以及品牌的推广，优质商品很快成为稀缺资源，秒杀逐渐上演。用户经常出现购买等待超过十几秒，甚至几十秒的情况，用户体验急剧下降。确认瓶颈就在数据库行级锁上，为了让业务尽快恢复正常，决定采用临时方案，即利用Memcache的Incr原子性操作将性能快速提高。

二、Memcache自增数+数据库锁

思路是减少行级锁竞争，在前期库存足够时候通过memcache完成计数，直接完成订单记录不做库存消耗；当计数结果大于库存后，则清空缓存，再统计已发生订单总消耗量一次性更新库存。

伪代码如下：

// 计数缓存不为空情况
if(memcacheClient.get(key) != null){
     result = memcacheClient.incr(key, delta);
     if(result >= stock){
          // 1、锁定库存
          select for update;
         
          // 2、统计已发生订单消耗
          sum = select sum(delta) from order;

          // 3、一次性更新库存
          update set stock = stock - sum;

          // 4、清空计数
          memcacheClient.set(key, null);
     }else{
          insert order;
     }
}
// 计数超过库存情况
else{
     result = update set stock = stock - delta where stock - delta;
     if(result > 0){
          insert order;
     }
}

经过此次改造，性能大幅提升，但细心的读者会发现这样的模式是存在安全隐患的，缓存和数据库就是跨网络的独立服务，本身就无法保证强一致性，缓存服务的网络抖动或者缓存服务宕机都可能出现超卖的情况。不过这样的临时改造代价较小，而且快速解决了眼前的问题，保证业务能顺畅，为后续做进一步评估和整体改造换来了时间。

三、基于数据库的库存分块

在对高并发、强一致性场景下，解决的思路最终会围绕着减少热点竞争来做根本的改变，而方式基本上还是两种：

1、队列模式，将瞬时的高峰转变为相对低频的流式竞争；

2、分散热点模式，将原有的一个区块切割为多个区块，分块竞争。

对于队列模式，往往要求延时响应，即用户完成付款后等待申请被队列消耗结果完成确认，而相比较分散热点模式可继续保持同步响应，并且在后续叠加队列模式也不冲突，所以最终选择分散热点的方案作为升级方案。

运作模式如下：

当所有的从库存消耗完毕后进入主库存消耗，整个过程关于每个库存消耗逻辑可重用、代码简洁、性能大幅提升。在此基础上可结合自身运营的特点进行分块切割策略控制，畅销商品分块数量可相对多点，但也不是越多越好，合并库存会带来额外的开销。

最后，业务运营也可将畅销商品在时间上作分散发布。

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