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面试题:Java Web应用中如何自定义实现高效的并发控制策略

假设在一个高并发的Java Web电商应用中,要对商品库存进行并发控制,既要保证库存数据的准确性,又要尽可能提高系统的并发处理能力。现有普通锁机制性能瓶颈明显,请你设计并阐述一种自定义的高效并发控制策略,包含所使用的数据结构、同步机制以及如何与Web应用的业务逻辑进行整合。
11.7万 热度难度
编程语言Java

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

1. 数据结构

使用 AtomicInteger 来表示商品库存数量。AtomicInteger 是Java提供的原子类,基于CAS(Compare and Swap)操作,能在不使用锁的情况下保证对整数操作的原子性。

2. 同步机制

采用乐观锁机制结合CAS操作。具体实现如下:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Stock {
    private AtomicInteger quantity;

    public Stock(int initialQuantity) {
        this.quantity = new AtomicInteger(initialQuantity);
    }

    public boolean decreaseStock(int amount) {
        while (true) {
            int current = quantity.get();
            if (current < amount) {
                return false; // 库存不足
            }
            if (quantity.compareAndSet(current, current - amount)) {
                return true; // 成功减少库存
            }
        }
    }
}

decreaseStock 方法中,通过 compareAndSet 方法尝试更新库存数量。如果更新失败(即其他线程已修改了库存),则循环重试,直到成功或发现库存不足。

3. 与Web应用业务逻辑整合

在电商应用的下单接口中,可以这样整合:

import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;

public class OrderServlet extends HttpServlet {
    private Stock stock;

    public OrderServlet(Stock stock) {
        this.stock = stock;
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
        int orderAmount = Integer.parseInt(request.getParameter("amount"));
        if (stock.decreaseStock(orderAmount)) {
            // 库存减少成功,处理订单其他逻辑,如生成订单记录
            response.getWriter().println("Order placed successfully.");
        } else {
            response.getWriter().println("Insufficient stock.");
        }
    }
}

在上述代码中,OrderServlet 接收下单数量,调用 Stock 类的 decreaseStock 方法尝试减少库存,并根据结果返回相应信息。通过这种方式,将自定义的并发控制策略无缝整合到Web应用的业务逻辑中,既保证了库存数据的准确性,又提高了系统的并发处理能力。