4. 代码优化案例剖析

4.1 电商系统库存管理模块优化

在电商系统中，库存管理模块的性能至关重要。假设原始代码在处理高并发的库存扣减操作时存在性能瓶颈。

原始代码问题分析：

• 库存扣减操作直接在业务逻辑层频繁操作数据库，没有有效的缓存策略，导致数据库 I/O 压力过大。
• 对于库存数量的校验和扣减操作未进行原子性处理，在高并发场景下可能出现超卖现象。

优化方案：

• 引入缓存：使用 Redis 作为库存缓存，在商品详情页面浏览等读取库存操作时，优先从 Redis 中获取库存数量。只有当库存发生变化（如订单支付成功后）且缓存中库存数量低于一定阈值时，才异步更新数据库并重新加载缓存。

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class InventoryCache {
    private static final String INVENTORY_KEY_PREFIX = "inventory:";

    public static int getInventory(String productId) {
        try (Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379)) {
            String inventoryKey = INVENTORY_KEY_PREFIX + productId;
            String inventoryStr = jedis.get(inventoryKey);
            if (inventoryStr!= null) {
                return Integer.parseInt(inventoryStr);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 如果缓存中没有，从数据库获取并设置到缓存
        int inventoryFromDB = getInventoryFromDB(productId);
        setInventory(productId, inventoryFromDB);
        return inventoryFromDB;
    }

    public static void setInventory(String productId, int inventory) {
        try (Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379)) {
            String inventoryKey = INVENTORY_KEY_PREFIX + productId;
            jedis.set(inventoryKey, String.valueOf(inventory));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static int getInventoryFromDB(String productId) {
        // 这里模拟从数据库获取库存数量的操作
        return 100; 
    }
}

• 原子性操作保障：利用数据库的事务特性或分布式锁（如基于 Redis 的分布式锁），确保库存校验和扣减操作的原子性。例如，在扣减库存的方法中：

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class InventoryManager {
    private static final String LOCK_KEY_PREFIX = "inventory_lock:";

    public static boolean deductInventory(String productId, int quantity) {
        try (Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379)) {
            String lockKey = LOCK_KEY_PREFIX + productId;
            // 获取分布式锁
            while (!jedis.setnx(lockKey, "locked").equals(1L)) {
                try {
                    Thread.sleep(10);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            try {
                int currentInventory = InventoryCache.getInventory(productId);
                if (currentInventory >= quantity) {
                    // 模拟数据库事务中的库存扣减操作
                    // 这里可以替换为真实的数据库更新语句
                    InventoryCache.setInventory(productId, currentInventory - quantity);
                    return true;
                }
            } finally {
                // 释放分布式锁
                jedis.del(lockKey);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return false;
    }
}

4.2 社交网络消息推送模块优化

社交网络的消息推送模块需要处理大量用户的消息发送任务，原始代码可能存在效率低下的问题。