高并發秒殺系統如何實現正確的扣減庫存?
在【精通高并發系列】的《實踐出真知:全網最強秒殺系統架構解密!》一文中,冰河詳細的闡述了高并發秒殺系統的架構設計,也簡單提到了如何扣減商品的庫存。
也許不少小伙伴會問:扣減商品的庫存很簡單啊,用戶下單的時候扣除對應的商品庫存不就行了嗎?有那么難嗎?
確實,理論上就是用戶下單后,減去商品的庫存就完事了。但是,如果你的系統流量很大,并發度非常高,比如淘寶的雙十一,有一款爆款商品參加了活動,庫存只有1000件,有幾十萬上百萬用戶搶購,商品售完1000件為止,一件不能多,一件也不能少。你還會覺得簡單嗎?搞不好就會出現“超賣”的情況,后果就會很嚴重了。
今天,我們就一起來簡單討論下在高并發秒殺系統中,如何正確的扣減商品的庫存。
扣減庫存的方式
為了方便大家的理解,我們先來討論下扣減庫存有哪幾種方式。總體來說,扣減庫存可以分為:下單減庫存、付款減庫存和預扣庫存三種。
下單減庫存
我們先來說說下單扣減庫存的方式,這種方式很好理解,就是用戶提交訂單后,在商品的總庫存中減去用戶購買的商品數量。這種減庫存的方式是最簡單的,也是對商品庫存控制的最準確的。但是,經常會碰到的問題就是:用戶提交訂單之后,未必就會付款。
這就會存在一個問題:惡意刷單。試想,你作為一個商家參與了淘寶的雙十一秒殺活動,如果淘寶平臺扣減庫存的方式為下單減庫存,你的競爭對手得知你參與了雙十一秒殺活動,他們通過惡意下單的方式將你參與秒殺的商品全部下單,讓你的庫存減為0,但是他們并不會付款。那么你參與雙十一秒殺的商品就不能正常售賣了。
此時的你會是什么樣的心情呢?這就是下單減庫存存在的問題。
付款減庫存
既然下單減庫存存在問題,我們再來看看付款減庫存。庫存減庫存就是用戶提交訂單后,并不會立刻扣減商品的庫存。而是等到用戶真正付款后才會扣減庫存。這種方式經常遇到的問題就是:用戶明明下單成功了,卻不能付款。 原因就是用戶下單時,不會扣減庫存,而是等到真正付款后才會扣減庫存,當某個用戶下單后,執行付款操作時,相應的商品可能已經被其他人買走了。
付款減庫存有可能會造成另一個更為嚴重的后果:**庫存超賣。**這主要就是用戶提交訂單的時候不會扣減庫存,造成用戶成功下單的訂單數量可能會遠遠大于商品的庫存數量。
預扣減庫存
預扣減庫存比起前面兩種扣減庫存的方式,相對來說復雜一些。用戶提交訂單后,為用戶預留購買數量的商品庫存,例如預留10分鐘,超過10分鐘,則釋放為用戶預留的庫存,其他的用戶可以繼續下單購買。
用戶下單預扣減庫存之后,在付款時,系統會檢驗對應的訂單是否存在有效的預留庫存,如果存在,則真正扣減庫存并付款。如果不存在,則會再次嘗試預扣減庫存。如果庫存不足,則不再付款。如果預扣減庫存成功,則真正扣減庫存并付款。
那么,預扣減庫存是否能夠解決前面兩種扣減庫存的問題呢?
答案是,并沒有徹底解決。
例如,對惡意下單來說,雖然將有效的付款時間控制在一小段時間內,但是惡意用戶完全有可能在一段時間后再次下單。也有可能會在開始下單時,就會一次性選擇所有的庫存下單。仍然不能徹底解決問題。
那有沒有什么辦法解決這些問題呢?我們繼續往下看。
扣減庫存問題的解決
針對惡意用戶下單的情況,我這里簡單羅列了如下幾種解決方案:
(1)我們可以為經常提交訂單之后不付款的用戶添加對應的標簽,當這些用戶下單時,進行特殊處理,例如不扣減庫存等(具體可以根據需求確定)。
(2)在秒殺期間,為商品設置同一個人的最大購買件數,比如最多購買2件。
(3)對不付款重復下單的操作進行限制,例如,對同一商品下單時,首先校驗當前用戶是否存在未付款的訂單,并且訂單中的商品與再次下單的商品是同一款商品,則提示先讓用戶付款后再提交訂單等。
針對庫存超賣的情況,我這里簡單羅列了如下幾種解決方案:
(1)通過補貨解決。
(2)用戶下單時提示庫存不足。
秒殺系統如何扣減庫存?
也許有不少小伙伴會說高并發秒殺系統會采用預扣減庫存的方式,其實,在真正的高并發、大流量場景下,大部分秒殺系統會采用 下單減庫存 的方式。
在下單扣減庫存的業務場景中,需要保證大流量、高并發下商品的庫存不能為負。
這里,我們可以通過如下方案解決商品庫存不能為負的問題、
(1)在扣減庫存后,通過在應用程序的事務中判斷商品庫存是否為負數,如果變成了負數,則回滾事務不再扣減庫存。
(2)在數據庫中設置庫存字段為無符號整數,從數據庫層面保證無法出現負數的情況。
說了這么多,原來在高并發、大流量的秒殺系統中,實現正確的扣減商品的庫存確實不是一件容易的事情呀!