分布式锁误释放导致库存超卖:TTL 与 Lua 原子校验的一次事故复盘
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一、现象:一次秒杀活动,100 件库存卖出了 137 件
上个月我们上一场限时秒杀,目标是把某个 SKU 的 100 件库存放出去。活动开始后的 90 秒内,订单系统实际落库了 137 单,多扣了 37 件——这在库存层面意味着超卖 37%,客服那边 10 分钟内进了 40 多个"下单成功但无法发货"的工单。
更糟的是,问题不是稳定复现的。同一套代码、同样的压测流量,平时跑十次只翻车一两次;活动高峰期(瞬时下单 QPS 从平时的 300 拉到 2600)几乎必中。服务是 6 个实例(4C8G),Redis 是 6.2 的单主 + 哨兵,JDK 17,压测用的是 hey -c 200 -n 100000 打过来的。
监控上看 CPU 最高才 62%,Redis 的 used_memory 离上限还远,慢日志也基本干净。表面上一切正常,但库存就是会多扣——这种"指标全绿但业务出错"的状态,往往指向并发正确性问题,而不是性能问题。
二、根因:SETNX 加 EXPIRE 两步,中间被"抢锁 + 误删"夹击
我们的加锁逻辑最初是这样的(伪代码):
String key = "stock:lock:sku_10086";
String val = UUID.randomUUID().toString();
if (redis.setIfAbsent(key, val)) { // 1. 加锁
redis.expire(key, 5); // 2. 设 5 秒 TTL
try {
doDecrement(); // 3. 扣库存
} finally {
redis.del(key); // 4. 解锁
}
}
问题出在第 2 步和第 4 步之间的时间窗里,机制是这样的:
SETNX和EXPIRE是两条独立命令,中间不是原子的。极端情况下进程在两条命令之间挂掉,会留下一个永不过期的死锁——这是第一类风险,但这次不是主因。- 真正的主因是持锁超时 + 误删。扣库存逻辑里有一次走本地缓存回源,P99 偶尔会到 6~8 秒,超过了 5 秒的 TTL。于是:实例 A 还在执行第 3 步,锁却因为超时被 Redis 自动清掉了;实例 B 立刻
SETNX成功拿到锁开始扣库存;这时实例 A 执行到第 4 步redis.del(key)——它删掉的其实是 B 的锁。B 的锁没了,实例 C 又能进来,于是 A、B、C 三个实例同时在扣同一件库存,超卖就这么来的。
一句话根因:解锁时没有校验"这把锁还是不是我的"。DEL 是无条件删除,它不区分锁当前归属。
三、具体做法:用 Lua 把"校验 + 删除"做成原子操作
修复分两步。第一步,把加锁从两条命令合成一条带 TTL 的原子命令:
SET stock:lock:sku_10086 <uuid> NX EX 5
SET ... NX EX 5 一条命令同时完成"不存在才设置"和"设置 5 秒过期",彻底消灭死锁窗口。
第二步,也是最关键的,把解锁改成 Lua 脚本,先比 value 再删:
-- unlock.lua
if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then
return redis.call("del", KEYS[1])
else
return 0
end
Java 侧调用:
private static final String UNLOCK_LUA =
"if redis.call('get',KEYS[1])==ARGV[1] then return redis.call('del',KEYS[1]) else return 0 end";
// value 必须存在线程/请求级上下文里,绝不能是固定常量
if (eval(UNLOCK_LUA, List.of(key), value) == 1) {
// 解锁成功
}
这里 value 必须是每次请求唯一的(UUID 或 instanceId + threadId + seq),并且存在请求作用域里,解锁时原样带回来比对。这样即使 A 的锁已过期、B 已持锁,A 拿自己的 UUID 去 get 比对,发现不等,直接返回 0,就不会误删 B 的锁了。
另外把 TTL 从 5 秒调到 30 秒,并在业务侧对 doDecrement() 加了一个"持锁续期"的看门狗(每 10 秒 PEXPIRE 续一次,且同样用 Lua 校验 value 后再续),保证长任务不会被中途抢锁。
四、踩过的坑 & 反直觉之处
- value 用固定值是最隐蔽的坑。 一开始有人图省事把
value写死成"1"。这样多个实例的 value 全相等,Lua 里get == ARGV[1]永远为真,误删照样发生——原子校验形同虚设。value 的唯一性是整套方案成立的前提。 - 监控全绿不等于没 bug。 超卖是正确性问题,CPU、内存、慢日志都不会反映它。这类问题只能靠"库存对账"和"并发正确性压测"暴露,不能靠看监控。
- TTL 不是越大越好。 调成 30 秒后死锁窗口变大,但配合了续期看门狗就安全了。真正要保证的是"业务耗时 P99 < TTL",且两者之间留 3 倍以上余量,而不是拍脑袋定一个数。
GET+DEL两条命令的"校验"并不原子。 有人以为先GET再DEL就行,但GET和DEL之间仍可能被别的实例插入。校验和删除必须封在一个 Lua 脚本里由 Redis 单线程执行才真正原子。
五、结论与可复用清单
这次超卖的本质是分布式锁的解锁没有归属校验,叠加持锁超时,导致误删他人锁。可复用清单:
- 加锁一律用
SET key val NX EX <ttl>一条原子命令,禁止SETNX+EXPIRE两步。 - 解锁必须走 Lua:
get == value才del,否则不动。 value每次请求唯一(UUID / instanceId+threadId+seq),存在请求作用域,解锁时原样带回。- TTL 取"业务耗时 P99 的 3 倍以上",长任务加续期看门狗(续期同样要校验 value)。
- 正确性问题不靠监控发现,要上库存对账 + 并发压测(
hey -c 200级别)做守门。 - 校验与删除、加锁与设 TTL,凡是要"先判断再操作"的,都封装进单个 Lua 脚本,让 Redis 单线程保证原子性。
一句话收束:分布式锁的难点从来不在"抢",而在"放"——放的时候得先确认它还是你的。