【Redis】-使用Lua脚本解决多线程下的超卖问题以及为什么？

一.多线程下引起的超卖问题呈现
1.1.我先初始化库存数量为1、订单数量为0

1.2.开启3个线程去执行业务

业务为：判断如果说库存数量大于0，则库存减1，订单数量加1

结果为：库存为-2，订单数量为3

原因：如下图所示，这是因为分别有6个指令（3个库存减1指令，3个订单数量加1指令）在redis服务端执行导致的。

namespace MengLin.Shopping.Redis.LuaScript
{
    public class SecKillOriginal
    {

        static SecKillOriginal()
        {
            using (RedisClient client = new RedisClient("127.0.0.1", 6379))
            {
                //删除当前数据库中的所有Key, 默认删除的是db0
                client.FlushDb();
                //删除所有数据库中的key
                client.FlushAll();

                //初始化库存数量为1和订单数量为0
                client.Set("inventoryNum", 1);
                client.Set("orderNum", 0);
            }
        }

        public static void Show()
        {
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                Task.Run(() =>
                {
                    using (RedisClient client = new RedisClient("127.0.0.1", 6379))
                    {
                        int inventoryNum = client.Get<int>("inventoryNum");
                        //如果库存数量大于0
                        if (inventoryNum > 0)
                        {
                            //给库存数量-1
                            var inventoryNum2 = client.Decr("inventoryNum");
                            Console.WriteLine($"给库存数量-1后的数量-inventoryNum: {inventoryNum2}");
                            //给订单数量+1
                            var orderNum = client.Incr("orderNum");
                            Console.WriteLine($"给订单数量+1后的数量-orderNum: {orderNum}");
                        }
                        else
                        {
                            Console.WriteLine($"抢购失败: 原因是因为没有库存");
                        }
                    }
                });
            }
        }
    }
}

二.使用Lua脚本解决多线程下超卖的问题以及为什么

2.1.修改后的代码如下

结果为：如下图所示，库存为0、订单数量为1，并没有出现超卖的问题且有2个线程抢不到。

namespace MengLin.Shopping.Redis.LuaScript
{
    public class SecKillLua
    {
        /// <summary>
        /// 使用Lua脚本解决多线程下变卖的问题
        /// </summary>
        static SecKillLua()
        {
            using (RedisClient client = new RedisClient("127.0.0.1", 6379))
            {
                //删除当前数据库中的所有Key, 默认删除的是db0
                client.FlushDb();
                //删除所有数据库中的key
                client.FlushAll();

                //初始化库存数量为1和订单数量为0
                client.Set("inventoryNum", 1);
                client.Set("orderNum", 0);
            }
        }

        public static void Show()
        {
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                Task.Run(() =>
                {
                    using (RedisClient client = new RedisClient("127.0.0.1", 6379))
                    {
                        //如果库存数量大于0，则给库存数量-1，给订单数量+1
                        var lua = @"local count = redis.call('get',KEYS[1])
                                        if(tonumber(count)>0)
                                        then
                                            --return count
                                            redis.call('INCR',ARGV[1])
                                            return redis.call('DECR',KEYS[1])
                                        else
                                            return -99
                                        end";
                        Console.WriteLine(client.ExecLuaAsString(lua, keys: new[] { "inventoryNum" }, args: new[] { "orderNum" }));
                    }
                });
            }
        }
    }
}

三.为什么使用Lua脚本就能解决多线程下的超卖问题呢？

是因为Lua脚本把3个指令，分别是：判断库存数量是否大于0、库存减1、订单数量加1，这3个指令打包放在一起执行了且不能分割，相当于组装成了原子指令，所以避免了超卖问题。

在redis中我们尽量使用原子指令从而避免一些并发的问题。