前言

最近公司在做一个NFT商城的项目,大致就是一个只买卖数字产品的平台,项目中有个需求是用户可以给商品点赞,还需要获取商品的点赞总数,类似下图



起初感觉这功能很好实现,无非就是加个点赞表嘛,后来发现事情并没有这么简单。

一开始的设计是这样的,一共有三张表:商品表、用户表、点赞表,用户点赞的时候把用户id和商品id加到点赞表中,并给对应的商品点赞数+1。看起来没什么问题,逻辑也比较简单,但是测试的时候缺发现了奇怪的bug,点赞数量有时候会不正确,结果会比预期的大。

下面贴下关键代码(项目使用了Mybatis-Plus):

  1. public boolean like(Integer userId, Integer productId) {
  2. // 查询是否有记录,如果有记录直接返回
  3. Like like = getOne(new QueryWrapper<Like>().lambda()
  4. .eq(Like::getUserId, userId)
  5. .eq(Like::getProductId, productId));
  6. if(like != null) {
  7. return true;
  8. }
  9. // 保存并商品点赞数加1
  10. save(Like.builder()
  11. .userId(userId)
  12. .productId(productId)
  13. .build());
  14. return productService.update(new UpdateWrapper<Product>().lambda()
  15. .setSql("like_count = like_count + 1")
  16. .eq(Product::getId, productId));
  17. }

看上去没什么问题,但是测试后数据却不正确,为什么呢?

实际上这是一个并发问题,只要在并发的情况下就会出现问题,我们知道Spring Mvc是基于servlet的,servlet在接收到用户请求后会从线程池中拿一个线程分配给它,每个请求都是一个单独的线程。试想一下,如果A线程在执行完查询操作后,发现没有记录,随后由于CPU调度,把控制权让了出去,然后B线程执行查询,也发现没有记录,这时候A和B线程都会执行保存并商品点赞数加1这个操作,导致数据不正确。

CPU操作顺序:A线程查询 -> B线程查询 -> A线程保存 -> B线程保存

下面使用JMeter模拟一下并发的情况,模拟用户在1秒内对商品执行100次点赞请求,结果应该是1,但得到的结果却是28(实际结果不一定是28,可能是任何数字)。

解决方案

青铜版

使用synchronized关键字锁住读写操作,操作完成后释放锁

  1. public boolean like(Integer userId, Integer productId) {
  2. String lock = buildLock(userId, productId);
  3. synchronized (lock) {
  4. // 查询是否有记录,如果有记录直接返回
  5. Like like = getOne(new QueryWrapper<Like>().lambda()
  6. .eq(Like::getUserId, userId)
  7. .eq(Like::getProductId, productId), false);
  8. if(like != null) {
  9. return true;
  10. }
  11. // 保存并商品点赞数加1
  12. save(Like.builder()
  13. .userId(userId)
  14. .productId(productId)
  15. .build());
  16. return productService.update(new UpdateWrapper<Product>().lambda()
  17. .setSql("like_count = like_count + 1")
  18. .eq(Product::getId, productId));
  19. }
  20. }
  21. private String buildLock(Integer userId, Integer productId) {
  22. StringBuilder sb = new StringBuilder();
  23. sb.append(userId);
  24. sb.append("::");
  25. sb.append(productId);
  26. String lock = sb.toString().intern();
  27. return lock;
  28. }

这里要注意一点,使用String作为锁时一定要调用intern()方法,intern()会先从常量池中查找有没有相同的String,如果有就直接返回,没有的话会把当前String加入常量池,然后再返回。如果不调用这个方法锁会失效。

JMeter性能数据

优点:

  • 保证了正确性

缺点:

  • 性能太差,并发低的情况下还可以应付,并发高时用户体验极差

白银版

点赞表user_id和product_id加上联合索引,并使用try catch捕获异常,防止报错。由于使用了联合索引,所以不需要在新增前查询了,mysql会帮我们做这件事。

  1. public boolean like(Integer userId, Integer productId) {
  2. try {
  3. // 保存并商品点赞数加1
  4. save(Like.builder()
  5. .userId(userId)
  6. .productId(productId)
  7. .build());
  8. return productService.update(new UpdateWrapper<Product>().lambda()
  9. .setSql("like_count = like_count + 1")
  10. .eq(Product::getId, productId));
  11. }catch (DuplicateKeyException exception) {
  12. }
  13. return true;
  14. }

JMeter性能数据

优点:

  • 性能比上一个方案好

缺点:

  • 中规中矩,没什么大的缺点

黄金版

使用Redis缓存点赞数据(点赞操作使用lua脚本实现,保证操作的原子性),然后定时同步到mysql。

注意:Redis需要开启持久化,最好aof和rdb都开启,不然重启数据就丢失了

  1. public boolean like(Integer userId, Integer productId) {
  2. List<String> keys = new ArrayList<>();
  3. keys.add(buildUserRedisKey(userId));
  4. keys.add(buildProductRedisKey(productId));
  5. int value1 = 1;
  6. redisUtil.execute("lua-script/like.lua", keys, value1);
  7. return true;
  8. }
  9. private String buildUserRedisKey(Integer userId) {
  10. return "userId_" + userId;
  11. }
  12. private String buildProductRedisKey(Integer productId) {
  13. return "productId_" + productId;
  14. }

lua脚本

  1. local userId = KEYS[1]
  2. local productId = KEYS[2]
  3. local flag = ARGV[1] -- 1:点赞 0:取消点赞
  4. if flag == '1' then
  5. -- 用户set添加商品并商品点赞数加1
  6. if redis.call('SISMEMBER', userId, productId) == 0 then
  7. redis.call('SADD', userId, productId)
  8. redis.call('INCR', productId)
  9. end
  10. else
  11. -- 用户set删除商品并商品点赞数减1
  12. redis.call('SREM', userId, productId)
  13. local oldValue = tonumber(redis.call('GET', productId))
  14. if oldValue and oldValue > 0 then
  15. redis.call('DECR', productId)
  16. end
  17. end
  18. return 1

JMeter性能数据

优点:

  • 性能非常好

缺点:

  • 数据量多了内存占用较高

总结

如果对性能没有要求,可以使用白银版的实现方式,如果有要求,就使用黄金版的方式,内存占用大的问题也可以通过一些手段来解决,比如可以根据业务需求定期删除一些不常用的缓存数据,但是相对应的,查询的时候就需要在查询失败时再去查数据库。

源码

源码地址:https://github.com/huajiayi/like-demo

源码里有一些功能没有实现,比如定时同步功能,需要根据业务需求自行实现

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