业务解决方案系列

背景：电商项目中，总会有特价或者抢购类的商品活动，这种情况下一般都会发生高并发的下单行为，但是一旦高并发的话，很容易出现超卖现象，这里将针对高并发下，多种下单的后端处理方式，看看不同方式的处理后的结果和性能差异

这里将模拟一个商品，库存为 100，并发数为 1000 的情况（压测工具为 JMeter，性能结果均为 JMeter 的数据）

一.普通下单方式（商品库存和订单新增的操作使用EF）

public async Task DefaultPayOrder()
{
    var goods = _DBContext.Goods.FirstOrDefault();
    if (goods.Num > 0)
    {
        goods.Num--;
        _DBContext.Goods.Update(goods);
        await _DBContext.Order.AddAsync(new OrderEntity
        {
            OrderNo = StringHelper.SnowflakeNo()
        });
        await _DBContext.SaveChangesAsync();
        return "ok";
    }
    else
    {
        return "nonum";
    }
}

1.数据结果
库存剩余：0
订单数量：156
是否超卖：是

2.性能
吞吐量：143/sec
最低响应：119ms
最高响应：6432ms

3.结论：可以看出，最后发生了商品超卖现象，在业务场景中是不允许发生的

 

二.在 （一） 的基础上，使用 Lock 方式锁定线程

private static object lockobj = new object();
public string LockPayOrder()
{
    lock (lockobj)
    {
        var goods = _DBContext.Goods.FirstOrDefault();
        if (goods.Num > 0)
        {
            goods.Num--;
            _DBContext.Goods.Update(goods);
            _DBContext.Order.Add(new OrderEntity
            {
                OrderNo = StringHelper.SnowflakeNo()
            });
            _DBContext.SaveChanges();
            return "ok";
        }
        else
        {
            return "nonum";
        }
    }
}

1.数据结果
库存剩余：0
订单数量：100
是否超卖：否

2.性能
吞吐量：87/sec
最低响应：452ms
最高响应：11227ms
100条订单处理时间：9s

3.结论：可以看出，虽然是不发生超卖了，但是性能上会有很大的削弱，最高响应达到10s以上，而且一旦并发量再高上去的话，
很容易导致请求超时或无法响应的问题，会造成用户极大的不好体验

 

三.EF执行数据库的方改为SQL语句

public async Task SQLPayOrder()
{
    string sql = "update Goods set num=num-1 where num>0";
    var effectNum = _DBContext.Database.ExecuteSqlCommand(sql);
    if (effectNum > 0)
    {
        await _DBContext.Order.AddAsync(new OrderEntity
        {
            OrderNo = StringHelper.SnowflakeNo()
        });
        await _DBContext.SaveChangesAsync();
        return "ok";
    }
    else
    {
        return "nonum";
    }
}

1.数据结果
库存剩余：0
订单数量：100
是否超卖：否

2.性能
吞吐量：218/sec
最低响应：558ms
最高响应：4471ms
100条订单处理时间：2s

3.结论：使用SQL的方式，性能上和超卖问题都很好的解决了（数据库中表行锁）

 

四.队列方式,单纯的将请求插入Redis队列中，请求由另一个模块异步处理

public async Task QueryPayOrder()
{
    var orderid = GetOrderId();
    //入队
    await RedisHelper.LPushAsync("order", orderid);
    return orderid;
}

//订单后台任务处理（需要在 startup 注册，ConfigureServices 中添加 services.AddHostedService< OrderQueryHandle >(); ）
public class OrderQueryHandle : BackgroundService
{
    DbContextOptionsBuilder builder = new DbContextOptionsBuilder();

    protected override async Task ExecuteAsync(CancellationToken stoppingToken)
    {
        string connectionString = new ConfigurationBuilder().SetBasePath(Directory.GetCurrentDirectory()).
                    AddJsonFile("appsettings.json").Build().GetSection("ConnectionStrings").Get().DefaultConnection;
        builder.UseMySql(connectionString);

        while (!stoppingToken.IsCancellationRequested)
        {
            var orderNo = RedisHelper.BRPop(1, "order");//阻塞式出队，如果队列没有数据，则返回 null，并且等待1s，避免性能损耗
            if (!string.IsNullOrEmpty(orderNo))
            {
                using (PomeloContext db = new PomeloContext(builder.Options))
                {                        
                    var goods = db.Goods.FirstOrDefault();
                    if (goods.Num > 0)
                    {
                        goods.Num--;
                        db.Goods.Update(goods);
                        await db.Order.AddAsync(new OrderEntity
                        {
                            OrderNo = orderNo
                        });
                        await db.SaveChangesAsync();
                    }
                    //添加等待时间，避免高并发下cpu过高，这里等待时间为10ms
                    await Task.Delay(10, stoppingToken);
                }
            }
        } 
    }
}

1.数据结果
库存剩余：0
订单数量：100
是否超卖：否

2.性能
吞吐量：288/sec
最低响应：163ms
最高响应：3571ms
100条订单处理时间：10s

3.结论：订单处理的效果上，其实和 lock方式 类似，队列出队都是将订单一个个逐一处理（当然，可多新增线程去出队，提高出队性能），但是优点是，请求的下单接口可以容纳更高的并发量，不易导致超时或服务器无响应的情况，请求下单接口后，再轮询请求获取订单情况的接口，直至订单被处理，将结果返回

 

综上四种情况，都是常用的订单处理方式，最简单合适的其实是通过 SQL 的方式来更新商品库存，如果有更大的并发量，则建议使用队列的方式来保证服务可用