「有问必答」秒杀系统 Go并发编程实践！

￡神魔★判官ぃ 2024-02-17 11:44 50阅读 0赞

### 有问必答 ###

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### 摘要 ###

本文将介绍如何使用Go语言的并发原语来构建一个简单的高并发秒杀系统。

**我们将使用Go语言的原生库和一些常见的技术手段，包括互斥锁、通道、计数器等，来解决并发访问和数据一致性的问题。**

本文只是一个简单的示例，重点是Go语言并发原语在业务场景中的应用。

**在实际应用中，还需要考虑数据库事务、分布式锁、限流等问题。我之前也写过一篇文章，附在了文末。**

### 1. 引言 ###

秒杀系统是一种高并发场景下的特殊应用，**需要处理大量的并发请求和保证数据的一致性**。本文将介绍如何使用Go语言的并发原语来构建一个高并发的秒杀系统，以满足用户的需求并保证系统的稳定性。

### 2. 架构设计 ###

我们的秒杀系统将采用经典的客户端-服务器架构。客户端发送秒杀请求，服务器处理请求并更新库存。为了保证系统的高并发性能，我们将使用以下技术和原语：

*  互斥锁（`sync.Mutex`）：用于保护共享资源的并发访问。
 *  通道（`channel`）：用于协程间的通讯。
 *  计数器（`sync.WaitGroup`）：用于等待所有请求完成。

### 3. 实现步骤 ###

下面是我们实现秒杀系统的关键步骤：

#### 3.1 初始化库存 ####

在系统启动时，我们需要初始化商品的库存。

var stock = 100 // 商品库存
    var mu sync.Mutex

#### 3.2 处理秒杀请求 ####

当客户端发送秒杀请求时，服务器需要处理请求并更新库存。

func handleRequest(user int) {
        
        defer wg.Done()
        if tryAcquireLock() {
        
            if stock > 0 {
        
                // 执行秒杀逻辑
                stock--
                fmt.Printf("用户%d秒杀成功，剩余库存：%d\n", user, stock)
            } else {
        
                fmt.Printf("用户%d秒杀失败，库存不足\n", user)
            }
            releaseLock()
        } else {
        
            fmt.Printf("用户%d未获取到锁，秒杀失败\n", user)
        }
    }

#### 3.3 并发控制和等待 ####

为了控制并发请求的数量，我们使用计数器和通道来限制并发度。

var wg sync.WaitGroup
    
    func main() {
        
        for i := 1; i <= 1000; i++ {
        
            wg.Add(1)
            go handleRequest(i)
        }
        wg.Wait()
    }

#### 3.4 互斥锁和并发安全 ####

为了保证并发访问的安全性，我们使用互斥锁来保护共享资源的访问。

**注意：TryLock()是go1.18才引入的**

func tryAcquireLock() bool {
        
        return mu.TryLock()
    }
    
    func releaseLock() {
        
        mu.Unlock()
    }

### 4. 完整代码 ###

package main
    
    import (
     "fmt"
     "sync"
    )
    
    //后面开启了1000个goroutine，所以这里channel的缓冲区设置成了1000
    var ch = make(chan bool, 1000)
    
    type Product struct {
        
     sync.Mutex
     stock int64 // 商品库存
    }
    
    func main() {
        
     p := Product{
        stock: 1000}
     for i := 1; i <= 1000; i++ {
        
      go p.handleRequest(i)
     }
     <-ch
    }
    
    func (p *Product) handleRequest(user int) {
        
     if p.tryAcquireLock() {
        
      if p.stock > 0 {
        
       // 执行秒杀逻辑
       p.stock--
       fmt.Printf("用户%d秒杀成功，剩余库存：%d\n", user, p.stock)
      } else {
        
       fmt.Printf("用户%d秒杀失败，库存不足\n", user)
      }
      //这里是不可以使用defer的，因为可能会加锁失败，unlock一个不存在的锁
      p.releaseLock()
     } else {
        
      fmt.Printf("用户%d未获取到锁，秒杀失败\n", user)
     }
    }
    
    func (p *Product) tryAcquireLock() bool {
        
    //p.TryLock() 方法用于尝试获取锁，如果成功获取到锁，则相当于执行了 Lock() 操作，即加锁成功。 
     return p.TryLock()
    }
    
    func (p *Product) releaseLock() {
        
     p.Unlock()
     ch <- true
    }

#### 解析代码 ####

`var ch = make(chan bool, 1000)`：后面开启了1000个goroutine，所以这里channel的缓冲区设置成了1000

`p.releaseLock()`：这里是不可以使用defer的，因为可能会加锁失败，unlock一个不存在的锁

`p.TryLock()`：方法用于尝试获取锁，如果成功获取到锁，则相当于执行了 Lock() 操作，即加锁成功。

### 5. 运行结果 ###

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### 6. 总结 ###

通过使用Go语言的并发原语，我们成功地构建了一个高并发的秒杀系统。

**使用互斥锁和计数器等原语，我们实现了并发控制、数据一致性和并发安全。这些原语帮助我们解决了高并发场景下的并发访问问题，并保证了系统的稳定性和性能。**

本文只是一个简单的示例，实际的秒杀系统可能涉及更多的业务逻辑和并发控制。

在实际应用中，还需要考虑数据库事务、分布式锁、限流等问题。因此，建议根据实际需求和场景进行更详细的设计和实现。

我之前也有写万字长文总结过，感兴趣的朋友欢迎查看：[万字详解：秒杀系统设计][Link 1]

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