互联网电商大厂库存系统设计案例讲解

野性酷女 2024-03-31 09:24 69阅读 0赞

### 1 库存扣减 ###

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多人同时买一件商品时（假设库存充足），每个人几乎同时下单成功，给人一种并行感觉。但真实情况， 库存只是一个数值，无论是存在mysql数据库还是redis缓存，减值时都要控制顺序，只能串行来扣减，当然为保证安全性，会设计一些锁控制。

#### 1.1 关键技术点 ####

*  同一个SKU，库存数量是共享
 *  剩余库存要大于等于本次扣减的数量，否则超卖
 *  对同一个数量多用户并发扣减时，要注意并发安全，保证数据的一致性
 *  类似于秒杀这样高QPS的扣减场景，要保证性能与高可用
 *  对于购物车下单场景，多个商品库存批量扣减，要保证事务
 *  如果有 交易退款 ，保证库存扣减可返还
 *   *  返还的数据总量不能大于扣减的总量
     *  返还要保证幂等
     *  可以分多次返还

#### 1.2 数据库扣减 ####

主要依赖数据库特性，保证扣减的一致性，逻辑简单，开发部署成本低。

##### 1.2.1 依赖的数据库特性 #####

*  依赖数据库的乐观锁（如版本号或者库存数量）保证数据并发扣减的强一致性
 *  事务，针对购物车下单批量扣减时，部分扣减失败，数据回滚

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最上面会查询当前的剩余库存（可能不准确，但没关系，这里只是第一步粗略校验），前置校验，如果已经没有库存，前置拦截生效，减少数据库写。毕竟读操作不涉及加锁，并发性能高。

### 2 数据库表 ###

#### 2.1 库存表 ####

create table t_inventory
    (
        sku_id        bigint null comment '商品规格 id',
        leaved_amount int    null comment '剩余可购买数量'
    );

*  当用户取消订单，申请退货、退款，需将数量加回来
 *  若商家补库存，需在此基础额外加上增量库存

#### 2.2 流水表 ####

create table t_inventory_flow
    (
        id              bigint auto_increment comment '主键 id'
            primary key,
        sku_id          int        null comment '商品规格 id',
        order_detail_id mediumtext null comment '订单明细 id',
        quantity_trade  int        null comment '本次购买扣减的数量'
    );

*  用于查看明细、对账、盘货、排查问题
 *  扣减后，某些场景下做返还，也还依赖流水

#### 2.3 单条商品的扣减SQL ####

update inventory 
    set leaved_amount = leaved_amount - #{count} 
    where sku_id='123' and leaved_amount >= #{count}

乐观锁实现原子性，在 where 条件里判断此次购买的数量≤剩余的数量。在扣减服务的代码，判断此 SQL 的返回值，若：

*  值为 1 ，表示扣减成功
 *  否则，返回 0 ，表示库存不足，需回滚

#### 2.4 扣减成功后，记录扣减的流水，并与订单明细记录关联 ####

1.  当用户归还数量时，需带回此编号，标识此次返还属于历史上的具体哪次扣减。
2.  进行幂等控制。当用户调用扣减接口出现超时，因为用户不知道是否成功，用此编号进行重试或反查。在重试时，使用此编号进行标识防重

### 3 数据库扣减方案：第一次升级 ###

极端例子：秒杀库存只有5件，活动期间峰值QPS 10W，活动结束后，上面的流水表最终只会插入5条记录，但查询QPS 10W。

所以，数据库扣减方案第一次升级主要针对 库存前置校验 模块的优化，作为前置拦截器，承载流量很大，若将流量全部压到主库，很容易把数据压垮。

考虑数据库架构升级：

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采用了 读写分离 方式，新增加了一套从库，借助mysql自带的数据同步能力。 库存校验时读取从数据库。

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