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库存系统设计

问题​

如何设计一个防超卖的库存系统？

答案​

库存扣减三层架构​

Redis 预扣库存（Lua 原子操作）​

Redis Lua 保证原子性
String lua = """
    local stock = tonumber(redis.call('GET', KEYS[1]))
    if stock == nil or stock < tonumber(ARGV[1]) then
        return -1
    end
    redis.call('DECRBY', KEYS[1], ARGV[1])
    return stock - tonumber(ARGV[1])
    """;

public boolean deductStock(String skuId, int quantity) {
    Long remaining = redisTemplate.execute(
        new DefaultRedisScript<>(lua, Long.class),
        List.of("stock:" + skuId),
        String.valueOf(quantity)
    );
    return remaining != null && remaining >= 0;
}

数据库扣减（乐观锁兜底）​

乐观锁防超卖
UPDATE inventory 
SET stock = stock - #{quantity}, version = version + 1
WHERE sku_id = #{skuId} AND stock >= #{quantity} AND version = #{version}

库存回补​

订单取消/支付超时回补库存
public void rollbackStock(String skuId, int quantity) {
    // 1. 回补 Redis
    redisTemplate.opsForValue().increment("stock:" + skuId, quantity);
    // 2. 回补数据库
    inventoryMapper.increaseStock(skuId, quantity);
}

库存预热​

大促前将库存加载到 Redis
public void warmUpStock(List<String> skuIds) {
    for (String skuId : skuIds) {
        int stock = inventoryMapper.getStock(skuId);
        redisTemplate.opsForValue().set("stock:" + skuId, String.valueOf(stock));
    }
}

常见面试问题​

Q1: Redis 和数据库库存不一致怎么办？​

答案：

  • 定时对账：比较 Redis 和 DB 的库存差异
  • Redis 作为预扣快速判断，DB 是最终真实数据
  • MQ 消费失败时有重试机制 + 对账补偿

Q2: 分布式场景下如何防超卖？​

答案：

三道防线：

  1. Redis Lua 原子扣减（最快，过滤 99% 请求）
  2. MQ 串行化消费（避免并发）
  3. DB 乐观锁/悲观锁（最终兜底）

Q3: 预扣后未支付怎么办？​

答案：

设置订单超时（如 30 分钟），超时未支付通过延迟消息触发库存回补。详见 订单系统设计。

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