解决秒杀系统超卖问题的三种方案

在秒杀系统设计中，超卖是一个经典、常见的问题，任何商品都会有数量上限，如何避免成功下订单买到商品的人数不超过商品数量的上限，这是每个抢购活动都要面临的难点。

一、问题描述

在多个用户同时发起对同一个商品的下单请求时，先查询商品库存，再修改商品库存，会出现资源竞争问题，导致库存的最终结果出现异常。问题：
当商品A一共有库存15件，用户甲先下单10件，用户乙下单8件，这时候库存只能满足一个人下单成功，如果两个人同时提交，就出现了超卖的问题。

二、解决的三种方案

1.解决方案1

悲观锁
当查询某条记录时，即让数据库为该记录加锁，锁住记录后别人无法操作，使用类似如下语法：

select stock from tb_sku where id=1 for update;SKU.objects.select_for_update().get(id=1)在这里插入代码片

悲观锁类似于我们在多线程资源竞争时添加的互斥锁，容易出现死锁现象，采用不多。

2.解决方案2

乐观锁
乐观锁并不是真实存在的锁，而是在更新的时候判断此时的库存是否是之前查询出的库存，如果相同，表示没人修改，可以更新库存，否则表示别人抢过资源，不再执行库存更新。类似如下操作：

update tb_sku set stock=2 where id=1 and stock=7;SKU.objects.filter(id=1, stock=7).update(stock=2)

使用乐观锁需修改数据库的事务隔离级别：
使用乐观锁的时候，如果一个事务修改了库存并提交了事务，那其他的事务应该可以读取到修改后的数据值，所以不能使用可重复读的隔离级别，应该修改为读取已提交（Read committed）。
修改方式：

3.解决方案3

任务队列
将下单的逻辑放到任务队列中（如celery），将并行转为串行，所有人排队下单。比如开启只有一个进程的Celery，一个订单一个订单的处理。

三、网上超卖问题解决方案节选

节选自如何解决秒杀系统的性能问题和超卖的讨论的片段：如何解决秒杀系统的性能问题和超卖的讨论

解决方案2：
　　引入队列，然后将所有写DB操作在单队列中排队，完全串行处理。当达到库存阀值的时候就不在消费队列，并关闭购买功能。这就解决了超卖问题。
　　优点：解决超卖问题，略微提升性能。
　　缺点：性能受限于队列处理机处理性能和DB的写入性能中最短的那个，另外多商品同时抢购的时候需要准备多条队列。

解决方案3：
　　将写操作前移到Memcached中，同时利用Memcached的轻量级的锁机制CAS来实现减库存操作。
　　优点：读写在内存中，操作性能快，引入轻量级锁之后可以保证同一时刻只有一个写入成功，解决减库存问题。
　　缺点：没有实测，基于CAS的特性不知道高并发下是否会出现大量更新失败？不过加锁之后肯定对并发性能会有影响。

解决方案4：
　　将提交操作变成两段式，先申请后确认。然后利用Redis的原子自增操作（相比较MySQL的自增来说没有空洞），同时利用Redis的事务特性来发号，保证拿到小于等于库存阀值的号的人都可以成功提交订单。然后数据异步更新到DB中。
　　优点：解决超卖问题，库存读写都在内存中，故同时解决性能问题。
　　缺点：由于异步写入DB，可能存在数据不一致。另可能存在少买，也就是如果拿到号的人不真正下订单，可能库存减为0，但是订单数并没有达到库存阀值。