java b2b2c多用户开源商城系统商品模块扣减库存源码分享

需求分析

在分享源码之前，先将b2b2c系统中商品模块需求整理、明确，方便源码的理解。

业务需求

b2b2c电子商务系统中商品的库存存放在redis和数据库中，实现发货退货等操作库存的扣减或增加

技术需求

redis事务问题，若扣减库存完成后，发生异常，则redis没有事务，无法实现数据回滚，导致数据异常
采用lua脚本扣减库存方式，原子性提交操作，lua脚本中实现扣减失败则回滚操作
数据库中的库存信息，非实时更新，而是采用缓冲池方式，缓冲池方式可以自主选择是否开启

架构思路

商品库存领域模型架构 java b2b2c多用户开源商城系统商品模块扣减库存源码分享

基于lua+redis的库存扣减

GoodsQuantityVO

/**
 * 商品库存vo
 * @author fk
 * @version v6.4
 * @since v6.4
 * 2017年9月7日 上午11:23:16
 */
public class GoodsQuantityVO implements Cloneable{



    private Integer goodsId;

    private Integer skuId;

    private Integer quantity;

    private  QuantityType quantityType;

    public GoodsQuantityVO() {}


    public GoodsQuantityVO(Integer goodsId, Integer skuId, Integer quantity ) {
        super();
        this.goodsId = goodsId;
        this.skuId = skuId;
        this.quantity = quantity;

    }
    setter and getter
}

GoodsQuantityManager

/**
 * 商品库存接口
 * @author fk
 * @version v2.0
 * @since v7.0.0
 * 2018年3月23日 上午11:47:29
 *
 * @version 3.0
 * 统一为一个接口（更新接口）<br/>
 * 内部实现为redis +lua 保证原子性 -- by kingapex 2019-01-17
 */
public interface GoodsQuantityManager {
    /**
     * 库存更新接口
      * @param goodsQuantityList 要更新的库存vo List
     * @return 如果更新成功返回真，否则返回假
     */
    Boolean updateSkuQuantity(List<GoodsQuantityVO> goodsQuantityList );

    /**
     * 同步数据库数据
     */
    void syncDataBase();

    /**
     * 为某个sku 填充库存cache<br/>
     * 库存数量由数据库中获取<br/>
     * 一般用于缓存被击穿的情况
     * @param skuId
     * @return 可用库存和实际库存
     */
    Map<String,Integer> fillCacheFromDB(int skuId);


}

GoodsQuantityManagerImpl

库存业务类基于lua+redis的实现：

/**
 * 商品库存接口
 *
 * @author fk
 * @author kingapex
 * @version v2.0 written by kingapex  2019年2月27日
 * 采用lua脚本执行redis中的库存扣减<br/>
 * 数据库的更新采用非时时同步<br/>
 * 而是建立了一个缓冲池，当达到一定条件时再同步数据库<br/>
 * 这样条件有：缓冲区大小，缓冲次数，缓冲时间<br/>
 * 上述条件在配置中心可以配置，如果没有配置采用 ${@link UpdatePool} 默认值<br/>
 * 在配置项说明：<br/>
 * <li>缓冲区大小：javashop.pool.stock.max-pool-size</li>
 * <li>缓冲次数：javashop.pool.stock.max-update-time</li>
 * <li>缓冲时间（秒数）：javashop.pool.stock.max-lazy-second</li>
 * @see JavashopConfig
 */
@Service
public class GoodsQuantityManagerImpl implements GoodsQuantityManager {


    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    @Autowired
    private DaoSupport daoSupport;

    @Autowired
    private JavashopConfig javashopConfig;


    /**
     * sku库存更新缓冲池
     */
    private static UpdatePool skuUpdatePool;
    /**
     * goods库存更新缓冲池
     */
    private static UpdatePool goodsUpdatePool;


    /**
     * 单例获取sku pool ，初始化时设置参数
     *
     * @return
     */
    private UpdatePool getSkuPool() {
        if (skuUpdatePool == null) {
            skuUpdatePool = new UpdatePool(javashopConfig.getMaxUpdateTime(), javashopConfig.getMaxPoolSize(), javashopConfig.getMaxLazySecond());
            logger.debug("初始化sku pool:");
            logger.debug(skuUpdatePool.toString());
        }

        return skuUpdatePool;
    }


    /**
     * 单例获取goods pool ，初始化时设置参数
     *
     * @return
     */
    private UpdatePool getGoodsPool() {
        if (goodsUpdatePool == null) {
            goodsUpdatePool = new UpdatePool(javashopConfig.getMaxUpdateTime(), javashopConfig.getMaxPoolSize(), javashopConfig.getMaxLazySecond());


        }

        return goodsUpdatePool;
    }

    @Autowired
    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    private static RedisScript<Boolean> script = null;

    private static RedisScript<Boolean> getRedisScript() {

        if (script != null) {
            return script;
        }

        ScriptSource scriptSource = new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("sku_quantity.lua"));
        String str = null;
        try {
            str = scriptSource.getScriptAsString();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        script = RedisScript.of(str, Boolean.class);
        return script;
    }

    @Override
    public Boolean updateSkuQuantity(List<GoodsQuantityVO> goodsQuantityList) {

        List<Integer> skuIdList = new ArrayList();
        List<Integer> goodsIdList = new ArrayList();

        List keys = new ArrayList<>();
        List values = new ArrayList<>();

        for (GoodsQuantityVO quantity : goodsQuantityList) {

            Assert.notNull(quantity.getGoodsId(), "goods id must not be null");
            Assert.notNull(quantity.getSkuId(), "sku id must not be null");
            Assert.notNull(quantity.getQuantity(), "quantity id must not be null");
            Assert.notNull(quantity.getQuantityType(), "Type must not be null");


            //sku库存
            if (QuantityType.enable.equals(quantity.getQuantityType())) {
                keys.add(StockCacheKeyUtil.skuEnableKey(quantity.getSkuId()));
            } else if (QuantityType.actual.equals(quantity.getQuantityType())) {
                keys.add(StockCacheKeyUtil.skuActualKey(quantity.getSkuId()));
            }
            values.add("" + quantity.getQuantity());

            //goods库存key
            if (QuantityType.enable.equals(quantity.getQuantityType())) {
                keys.add(StockCacheKeyUtil.goodsEnableKey(quantity.getGoodsId()));
            } else if (QuantityType.actual.equals(quantity.getQuantityType())) {
                keys.add(StockCacheKeyUtil.goodsActualKey(quantity.getGoodsId()));
            }
            values.add("" + quantity.getQuantity());


            skuIdList.add(quantity.getSkuId());
            goodsIdList.add(quantity.getGoodsId());
        }

        RedisScript<Boolean> redisScript = getRedisScript();
        Boolean result = stringRedisTemplate.execute(redisScript, keys, values.toArray());

        logger.debug("更新库存：");
        logger.debug(goodsQuantityList.toString());
        logger.debug("更新结果：" + result);

        //如果lua脚本执行成功则记录缓冲区
        if (result) {

            //判断配置文件中设置的商品库存缓冲池是否开启
            if (javashopConfig.isStock()) {

                //是否需要同步数据库
                boolean needSync = getSkuPool().oneTime(skuIdList);
                getGoodsPool().oneTime(goodsIdList);

                logger.debug("是否需要同步数据库:" + needSync);
                logger.debug(getSkuPool().toString());

                //如果开启了缓冲池，并且缓冲区已经饱和，则同步数据库
                if (needSync) {
                    syncDataBase();
                }
            } else {
                //如果未开启缓冲池，则实时同步商品数据库中的库存数据
                syncDataBase(skuIdList, goodsIdList);
            }

        }


        return result;
    }

    @Override
    public void syncDataBase() {

        //获取同步的skuid 和goodsid
        List<Integer> skuIdList = getSkuPool().getTargetList();
        List<Integer> goodsIdList = getGoodsPool().getTargetList();

        logger.debug("goodsIdList is:");
        logger.debug(goodsIdList.toString());

        //判断要同步的goods和sku集合是否有值
        if (skuIdList.size() != 0 && goodsIdList.size() != 0) {
            //同步数据库
            syncDataBase(skuIdList, goodsIdList);
        }

        //重置缓冲池
        getSkuPool().reset();
        getGoodsPool().reset();
    }

    @Override
    public Map<String, Integer> fillCacheFromDB(int skuId) {
        Map<String, Integer> map = daoSupport.queryForMap("select enable_quantity,quantity from es_goods_sku where sku_id=?", skuId);
        Integer enableNum = map.get("enable_quantity");
        Integer actualNum = map.get("quantity");

        stringRedisTemplate.opsForValue().set(StockCacheKeyUtil.skuActualKey(skuId), "" + actualNum);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(StockCacheKeyUtil.skuEnableKey(skuId), "" + enableNum);
        return map;
    }


    /**
     * 同步数据库中的库存
     *
     * @param skuIdList   需要同步的skuid
     * @param goodsIdList 需要同步的goodsid
     */
    private void syncDataBase(List<Integer> skuIdList, List<Integer> goodsIdList) {

        //要形成的指更新sql
        List<String> sqlList = new ArrayList<String>();


        //批量获取sku的库存
        List skuKeys = StockCacheKeyUtil.skuKeys(skuIdList);
        List<String> skuQuantityList = stringRedisTemplate.opsForValue().multiGet(skuKeys);


        int i = 0;

        //形成批量更新sku的list
        for (Integer skuId : skuIdList) {
            String sql = "update es_goods_sku set enable_quantity=" + skuQuantityList.get(i) + ", quantity=" + skuQuantityList.get(i + 1) + " where sku_id=" + skuId;
            daoSupport.execute(sql);
            i = i + 2;
        }

        //批量获取商品的库存
        List goodsKeys = createGoodsKeys(goodsIdList);
        List<String> goodsQuantityList = stringRedisTemplate.opsForValue().multiGet(goodsKeys);

        i = 0;

        //形成批量更新goods的list
        for (Integer goodsId : goodsIdList) {
            String sql = "update es_goods set enable_quantity=" + goodsQuantityList.get(i) + ", quantity=" + goodsQuantityList.get(i + 1) + " where goods_id=" + goodsId;
            daoSupport.execute(sql);
            i = i + 2;
        }
    }


    /**
     * 生成批量获取goods库存的keys
     *
     * @param goodsIdList
     * @return
     */
    private List createGoodsKeys(List<Integer> goodsIdList) {
        List keys = new ArrayList();
        for (Integer goodsId : goodsIdList) {
            keys.add(StockCacheKeyUtil.goodsEnableKey(goodsId));
            keys.add(StockCacheKeyUtil.goodsActualKey(goodsId));
        }
        return keys;
    }
}

sku_quantity.lua

库存扣减lua脚本

-- 可能回滚的列表，一个记录要回滚的skuid一个记录库存
local skuid_list= {}
local stock_list= {}

local arg_list = ARGV;
local function cut ( key , num )
    KEYS[1] = key;
    local value = redis.call("get",KEYS[1])

    if not value then
        value = 0;
    end

    value=value+num
    if(value<0)
    then
        -- 发生超卖
        return false;
    end
    redis.call("set",KEYS[1],value)
    return true
end

local function rollback ( )
    for i,k in ipairs (skuid_list) do
        -- 还原库存
        KEYS[1] = k;
        redis.call("incrby",KEYS[1],0-stock_list[i])
    end
end

local function doExec()
    for i, k in ipairs (arg_list)
    do
        local num = tonumber(k)
        local key=  KEYS[i]
        local result = cut(key,num)

        -- 发生超卖，需要回滚
        if (result == false)
        then
            rollback()
            return false
        else
            -- 记录可能要回滚的数据
            table.insert(skuid_list,key)
            table.insert(stock_list,num)
        end

    end
    return true;
end

return doExec()

JavashopConfig

缓冲池相关设置信息

/**
 * javashop配置
 *
 * @author zh
 * @version v7.0
 * @date 18/4/13 下午8:19
 * @since v7.0
 */
@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "javashop")
@SuppressWarnings("ConfigurationProperties")
public class JavashopConfig {

    /**
     * 缓冲次数
     */
    @Value("${javashop.pool.stock.max-update-timet:#{null}}")
    private Integer maxUpdateTime;

    /**
     * 缓冲区大小
     */
    @Value("${javashop.pool.stock.max-pool-size:#{null}}")
    private Integer maxPoolSize;

    /**
     * 缓冲时间（秒数）
     */
    @Value("${javashop.pool.stock.max-lazy-second:#{null}}")
    private Integer maxLazySecond;

    /**
     * 商品库存缓冲池开关
     * false：关闭（如果配置文件中没有配置此项，则默认为false）
     * true：开启（优点：缓解程序压力；缺点：有可能会导致商家中心商品库存数量显示延迟；）
     */
    @Value("${javashop.pool.stock:#{false}}")
    private boolean stock;


    public JavashopConfig() {
    }
 
    setter and getter...
   
}

以上是javashop中商品模块扣减库存的思路以及相关源码。

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