Java秒殺系統(tǒng)(十二):JMeter壓力測(cè)試重現(xiàn)秒殺場(chǎng)景中超賣(mài)等問(wèn)題

作者： 修羅debug
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摘要：本篇博文是“Java秒殺系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)系列文章”的第十二篇，本篇博文我們將借助壓力測(cè)試工具Jmeter重現(xiàn)秒殺場(chǎng)景（高并發(fā)場(chǎng)景）下出現(xiàn)的各種典型的問(wèn)題，其中最為經(jīng)典的當(dāng)屬“商品庫(kù)存超賣(mài)”的問(wèn)題，在本文我們重現(xiàn)這種問(wèn)題，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析！

內(nèi)容：一個(gè)正規(guī)的、聲稱(chēng)能承受高并發(fā)請(qǐng)求的系統(tǒng)的背后應(yīng)該經(jīng)歷了一些不為人知的經(jīng)歷，這個(gè)秒殺系統(tǒng)也是如此，一般而言，這些經(jīng)歷都是比較殘酷的，在本文中我們將重現(xiàn)出這樣的經(jīng)歷！即采用壓力測(cè)試工具Jmeter壓測(cè)這個(gè)秒殺系統(tǒng)的“秒殺接口”！

在進(jìn)入秒殺壓測(cè)環(huán)節(jié)前，我們將之前的“接收前端用戶(hù)的秒殺請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的控制器方法”復(fù)制一份，用于給JMeter壓測(cè)使用，即在KillController中復(fù)制出一個(gè)新的“執(zhí)行秒殺請(qǐng)求”的方法，其代碼如下所示：

//商品秒殺核心業(yè)務(wù)邏輯-用于壓力測(cè)試
@RequestMapping(value = prefix+"/execute/lock",method = RequestMethod.POST,consumes = MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
@ResponseBody
public BaseResponse executeLock(@RequestBody @Validated KillDto dto, BindingResult result){
  if (result.hasErrors() || dto.getKillId()<=0){
      return new BaseResponse(StatusCode.InvalidParams);
  }
  BaseResponse response=new BaseResponse(StatusCode.Success);
  try {
      //不加分布式鎖的前提
      Boolean res=killService.killItem(dto.getKillId(),dto.getUserId());
      if (!res){
          return new BaseResponse(StatusCode.Fail.getCode(),"不加分布式鎖-哈哈~商品已搶購(gòu)?fù)戤吇蛘卟辉趽屬?gòu)時(shí)間段哦!");
      }
  }catch (Exception e){
      response=new BaseResponse(StatusCode.Fail.getCode(),e.getMessage());
  }
  return response;
}

之后，我們便可以開(kāi)心的進(jìn)入玩耍環(huán)節(jié)。

(1) 雙擊JMeter的啟動(dòng)腳本jmeter.sh，進(jìn)入JMeter的主界面，新建一個(gè)測(cè)試計(jì)劃，然后在該測(cè)試計(jì)劃下新建一個(gè)線程組（設(shè)定1秒并發(fā)1000個(gè)線程，后續(xù)還可以調(diào)整線程數(shù)），緊接著是新建HTTP請(qǐng)求項(xiàng)以及CSV數(shù)據(jù)文件的讀取配置等等，如下圖所示：


其中，userId參數(shù)用于模擬參與秒殺~搶購(gòu)的用戶(hù)，其取值將來(lái)源于上圖中的“CSV數(shù)據(jù)文件設(shè)置”選項(xiàng)的文件，在這里Debug設(shè)定了10個(gè)用戶(hù)，如下圖所示：  


值得一提的，“HTTP消息頭管理器”選項(xiàng)是必需的，用于指定提交的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式，即Content-Type的取值為application/json（因?yàn)槲覀兊暮蠖私涌谠O(shè)置的就是 consumes = MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE）。

在開(kāi)始之前，我們?cè)O(shè)定了killId=3的商品作為秒殺~搶購(gòu)的對(duì)象，并在數(shù)據(jù)表中設(shè)定其“可搶購(gòu)數(shù)量/庫(kù)存”的值total為6，如下圖所示：


(2) 萬(wàn)事俱備只欠東風(fēng)，下面我們點(diǎn)擊JMeter主界面的啟動(dòng)，即可發(fā)起“1秒內(nèi)并發(fā)1000個(gè)線程”的請(qǐng)求，而這1000個(gè)線程對(duì)應(yīng)的用戶(hù)的Id，即userId將隨機(jī)從上述的CSV文件中讀取。在出現(xiàn)結(jié)果之前，我們先從理論的角度上進(jìn)行分析：10個(gè)用戶(hù)搶購(gòu)庫(kù)存只有6個(gè)的書(shū)籍，那么理論上結(jié)果應(yīng)該是“庫(kù)存變?yōu)?，被搶購(gòu)?fù)戤叄缓笤趇tem_kill_success表中會(huì)有6條，而且也應(yīng)該僅有6條秒殺成功的訂單記錄”！ 然而，理論歸理論，現(xiàn)實(shí)還是很殘酷的！

(3) 點(diǎn)擊JMeter的啟動(dòng)按鈕，此時(shí)可以觀察控制臺(tái)的輸出信息以及數(shù)據(jù)庫(kù)表item_kill和item_kill_success，會(huì)發(fā)現(xiàn)一連串“慘不忍睹”的數(shù)據(jù)記錄，如下圖所示：


對(duì)于初次接觸“高并發(fā)秒殺業(yè)務(wù)場(chǎng)景”的童鞋可能會(huì)感覺(jué)到驚訝，“明明經(jīng)過(guò)Postman測(cè)試過(guò)了呀，為啥還會(huì)出現(xiàn)這種情況！”，有點(diǎn)百思不得其解！

然鵝呢，Debug想說(shuō)的是“事出必有因”，而出現(xiàn)這種情況，單單抱怨是屁用都木有的，還得去源頭進(jìn)行分析，即從代碼的層次進(jìn)行分析！

(4) 我們?cè)俅蝸?lái)回顧一下所寫(xiě)的“秒殺接口”的核心邏輯，如下圖所示：


A 當(dāng)用戶(hù)在前端界面瘋狂的點(diǎn)擊“搶購(gòu)”按鈕時(shí)，我們上面接口將會(huì)接收到“洶涌潮水般”的用戶(hù)秒殺請(qǐng)求，首次秒殺，很多用戶(hù)都是第一次秒殺該商品，故而A流程大部分用戶(hù)都將通過(guò)考核；

B 同時(shí)，由于B流程的邏輯是判斷是否可搶?zhuān)苊黠@，大家都是第一次來(lái)?yè)尩?，這個(gè)商品也沒(méi)那么快被搶完，故而B(niǎo)流程大家也將通過(guò)考核；

C 到了C流程，就需要扣減庫(kù)存了，由于庫(kù)存的扣減在這里只是單純的“減一”的操作，故而在C這個(gè)流程，很多人將可以成功減一；

D 最后大家勢(shì)如破竹，趕緊到了D流程，D流程是用于“生成秒殺成功的訂單”，記錄用戶(hù)秒殺過(guò)的商品的痕跡，同時(shí)也是為了服務(wù)于A流程；這個(gè)時(shí)候的D已經(jīng)不做什么判斷了（大家可以看到核心的判斷其實(shí)在于A流程，這也就是問(wèn)題出現(xiàn)的致命根源），大家就直接插入一條成功的記錄了。

因此，最終就出現(xiàn)了“庫(kù)存超賣(mài)”、“同一個(gè)用戶(hù)可以搶到多次”等各種莫名其妙的問(wèn)題；

通過(guò)上面的分析，其實(shí)Debug已經(jīng)指出來(lái)了，問(wèn)題產(chǎn)生的根源在于高并發(fā)的情況下D流程的處理并沒(méi)有為A流程的處理贏得足夠的時(shí)間，即“生成一條秒殺成功后的訂單記錄” 并沒(méi)有及時(shí)的為 “判斷用戶(hù)是否已經(jīng)秒殺過(guò)了~是否已經(jīng)有對(duì)應(yīng)的訂單記錄了” 的流程很好的服務(wù)！

那么在下面的篇章中，我們將從各個(gè)角度進(jìn)行優(yōu)化，包括數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別Sql的優(yōu)化、代碼邏輯的優(yōu)化、分布式鎖的引入等等（當(dāng)然這些是從開(kāi)發(fā)的層面來(lái)講的，其實(shí)還有運(yùn)維的層面也可以?xún)?yōu)化，比如Nginx的負(fù)載均衡、中間件的集群部署提高高可用等等）！

補(bǔ)充：

1、目前，這一秒殺系統(tǒng)的整體構(gòu)建與代碼實(shí)戰(zhàn)已經(jīng)全部完成了，該秒殺系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的視頻教程的鏈接地址為：https://www.fightjava.com/web/index/course/detail/6，可以點(diǎn)擊鏈接進(jìn)行試看以及學(xué)習(xí)，實(shí)戰(zhàn)期間有任何問(wèn)題都可以留言或者與Debug聯(lián)系、交流！

2、另外，Debug也開(kāi)源了該秒殺系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的完整的源代碼以及數(shù)據(jù)庫(kù)，其地址可以來(lái)這里下載：https://gitee.com/steadyjack/SpringBoot-SecondKill 記得Fork跟Star啊?。?！

3、最后，不要忘記了關(guān)注一下Debug的技術(shù)微信公眾號(hào)：