FastAPI + Redis 实现高并发秒杀系统：库存扣减与防重复提交
随着互联网技术的不断发展，秒杀活动已经成为电商平台吸引流量、提高销售额的重要手段。高并发环境下，如何保证秒杀活动的顺利进行，特别是如何实现库存扣减和防止重复提交，成为了秒杀系统设计的关键问题。本文将结合 FastAPI 和 Redis，探讨如何实现一个高并发秒杀系统。
系统设计
技术选型
- FastAPI：一个现代、快速（高性能）的 Web 框架，用于构建 API，具有异步支持。
- Redis：一个高性能的键值存储系统，用于缓存、会话存储、排行榜等功能。
系统架构
1. 用户请求：用户通过客户端发起秒杀请求。
2. API 接口：FastAPI 接收请求，并调用 Redis 进行库存扣减和防重复提交。
3. 库存扣减：Redis 中存储库存信息，扣减库存。
4. 防重复提交：使用 Redis 的锁机制防止用户重复提交。
5. 返回结果：根据扣减结果返回成功或失败信息。
实现步骤
1. 安装依赖
需要安装 FastAPI 和 Redis 客户端。
bash
pip install fastapi uvicorn redis
2. 创建 FastAPI 应用
创建一个名为 `seckill` 的 Python 文件，并初始化 FastAPI 应用。
python
from fastapi import FastAPI
app = FastAPI()
3. 配置 Redis 连接
在 `seckill` 文件中，创建一个名为 `redis_client` 的 Redis 客户端。
python
import redis
redis_client = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
4. 实现秒杀接口
创建一个名为 `create_order` 的异步函数，用于处理秒杀请求。
python
from fastapi import HTTPException
from fastapi.responses import JSONResponse
@app.post("/seckill/{product_id}")
async def create_order(product_id: int):
检查库存
stock = redis_client.get(f"stock:{product_id}")
if not stock or int(stock) <= 0:
raise HTTPException(status_code=400, detail="库存不足")
防重复提交
if redis_client.set(f"seckill:{product_id}:{request.client.host}", "1", nx=True, ex=10):
扣减库存
redis_client.decr(f"stock:{product_id}")
return JSONResponse(status_code=200, content={"message": "秒杀成功"})
else:
raise HTTPException(status_code=400, detail="请勿重复提交")
5. 启动 FastAPI 应用
使用 `uvicorn` 启动 FastAPI 应用。
bash
uvicorn seckill:app --reload
总结
本文介绍了如何使用 FastAPI 和 Redis 实现一个高并发秒杀系统。通过 Redis 的库存扣减和锁机制，我们可以有效地防止重复提交，保证秒杀活动的顺利进行。在实际应用中，可以根据需求调整 Redis 的配置和秒杀策略，以达到最佳效果。
扩展
1. 限流：为了防止系统过载，可以引入限流策略，如令牌桶算法。
2. 异步任务：使用异步任务处理订单生成、库存更新等操作，提高系统性能。
3. 分布式锁：在分布式环境下，可以使用分布式锁保证数据的一致性。
通过不断优化和扩展，我们可以构建一个稳定、高效、可扩展的秒杀系统。
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