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高并发编程开发中超发的原因与解决方法

发布：运城达内教育官网
来源：互联网
时间：2020-10-22 08:48

随着互联网的不断发展，越来越多的软件开发都加入了高并发开发的需求，而今天我们就通过案例分析来了解一下，高并发编程开发中超发的原因与解决方法。

高并发编程开发中超发的原因与解决方法

1.超发的原因

假设某个抢购场景中，我们一共只有100个商品，在后一刻，我们已经消耗了99个商品，仅剩后一个。这个时候，系统发来多个并发请求，这批请求读取到的商品余量都是99个，然后都通过了这一个余量判断，导致超发。

2.悲观锁思路

解决线程安全的思路很多，可以从“悲观锁”的方向开始讨论。

悲观锁，也就是在修改数据的时候，采用锁定状态，排斥外部请求的修改。遇到加锁的状态，就必须等待。

虽然上述的方案的确解决了线程安全的问题，但是，别忘记，我们的场景是“高并发”。也就是说，会很多这样的修改请求，每个请求都需要等待“锁”，某些线程可能永远都没有机会抢到这个“锁”，这种请求就会死在那里。同时，这种请求会很多，瞬间增大系统的平均响应时间，结果是可用连接数被耗尽，系统陷入异常。

3.FIFO队列思路

那好，那么我们稍微修改一下上面的场景，我们直接将请求放入队列中的，采用FIFO(FirstInputFirstOutput，先进先出)，这样的话，我们就不会导致某些请求永远获取不到锁。看到这里，是不是有点强行将多线程变成单线程的感觉哈。

然后，我们现在解决了锁的问题，全部请求采用“先进先出”的队列方式来处理。那么新的问题来了，高并发的场景下，因为请求很多，很可能一瞬间将队列内存“撑爆”，然后系统又陷入到了异常状态。或者设计一个极大的内存队列，也是一种方案，但是，系统处理完一个队列内请求的速度根本无法和疯狂涌入队列中的数目相比。也就是说，队列内的请求会越积累越多，终Web系统平均响应时候还是会大幅下降，系统还是陷入异常。

4.乐观锁思路

这个时候，我们就可以讨论一下“乐观锁”的思路了。乐观锁，是相对于“悲观锁”采用更为宽松的加锁机制，大都是采用带版本号(Version)更新。实现就是，这个数据所有请求都有资格去修改，但会获得一个该数据的版本号，只有版本号符合的才能更新成功，其他的返回抢购失败。这样的话，我们就不需要考虑队列的问题，不过，它会增大CPU的计算开销。但是，综合来说，这是一个比较好的解决方案。

5.缓存服务器

Redis分布式要保证数据都能能够平均的缓存到每一台机器，先想到的做法是对数据进行分片，因为Redis是key-value存储的，先想到的是Hash分片，可能的做法是对key进行哈希运算，得到一个long值对分布式的数量取模会得到一个一个对应数据库的一个映射，没有读取就可以定位到这台数据库

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