Redis助力实现优惠券秒杀功能，库存精准控制

在秒杀活动中，限量优惠券的发放是一个常见的需求。Redis 是一个高性能的键值存储系统，特别适合处理高并发、低延迟的秒杀场景。以下是一个使用 Redis 实现限量优惠券秒杀功能的方案。

方案概述

1. 优惠券库存初始化：在 Redis 中初始化优惠券的库存数量。
2. 用户秒杀请求处理：用户发起秒杀请求时，使用 Redis 的原子操作来减少库存数量，并判断秒杀是否成功。
3. 防止超卖：使用 Lua 脚本来确保操作的原子性，防止在高并发下出现超卖的情况。

具体步骤

1. 初始化优惠券库存

假设我们有一个优惠券活动，库存为 100 张，可以使用 Redis 的字符串类型来存储库存数量。

# 设置优惠券库存数量
SET coupon_stock 100

2. 秒杀请求处理

秒杀请求处理需要确保操作的原子性，防止在高并发下出现多个用户同时扣减库存的情况。我们可以使用 Lua 脚本来实现这一点。

以下是一个 Lua 脚本示例，用于处理秒杀请求：

-- Lua 脚本：秒杀优惠券
local stock_key = KEYS[1]  -- 库存 key
local user_key_prefix = ARGV[1]  -- 用户已抢优惠券 key 前缀
local user_id = ARGV[2]  -- 用户 ID
local stock = tonumber(redis.call('GET', stock_key))

if stock > 0 then
    -- 库存减少
    redis.call('DECR', stock_key)
    
    -- 记录用户已抢（可选步骤，用于后续验证用户是否已抢）
    redis.call('SADD', user_key_prefix .. '_users', user_id)
    
    -- 返回秒杀成功
    return 1
else
    -- 返回秒杀失败
    return 0
end

3. 调用 Lua 脚本进行秒杀

在应用程序中，通过 Redis 客户端调用这个 Lua 脚本。假设使用的是 Python 和 redis-py 库：

import redis

# 连接到 Redis
r = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0)

# Lua 脚本
lua_script = """
local stock_key = KEYS[1]
local user_key_prefix = ARGV[1]
local user_id = ARGV[2]
local stock = tonumber(redis.call('GET', stock_key))

if stock > 0 then
    redis.call('DECR', stock_key)
    redis.call('SADD', user_key_prefix .. '_users', user_id)
    return 1
else
    return 0
end
"""

# 加载 Lua 脚本
script = r.register_script(lua_script)

# 执行 Lua 脚本
stock_key = 'coupon_stock'
user_key_prefix = 'coupon_taken:'
user_id = 'user:12345'  # 示例用户 ID

result = script(keys=[stock_key], args=[user_key_prefix, user_id])

if result == 1:
    print("秒杀成功！")
else:
    print("秒杀失败，库存不足！")

注意事项

1. 高并发下的性能：Redis 单线程模型在高并发下依然能保持良好的性能，但要根据实际情况进行压力测试和优化。
2. 缓存击穿：如果 Redis 挂了，或者优惠券库存数据没有及时同步到数据库，可能会出现问题。可以通过持久化、主从复制、哨兵等机制提高 Redis 的可靠性。
3. 数据一致性：在秒杀结束后，需要确保 Redis 中的库存数据与数据库中的数据一致。可以通过异步任务定期同步数据。
4. 用户限流：为了防止恶意刷单，可以对用户进行限流，例如限制每个用户每秒钟最多只能发起一定次数的秒杀请求。

通过以上步骤，我们可以使用 Redis 实现一个简单而高效的限量优惠券秒杀功能。