互联网电商大厂库存系统设计案例讲解

时间:2022-11-26 11:58:32


1 库存扣减

互联网电商大厂库存系统设计案例讲解

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。