Redis Lua脚本保证库存扣减与记录写入原子性的设计

库存扣减最怕两件事被拆开：可用库存已经减掉，但请求记录没有写入；或者两个客户端都读到“还有库存”，随后各自扣减。Redis Lua 的合适边界是把校验、扣减和记录写入放进同一次脚本执行，并让调用方只传入显式的键和业务参数。这样解决的是 Redis 内部操作的原子执行，不等于给跨系统支付、发货或数据库写入提供回滚。

Redis 官方地址：https://redis.io/docs/latest/

先把库存和请求记录设计成同一组键

示例使用一个商品维度的库存字符串和一个请求记录 Hash：stock:{sku-42}:available 保存剩余数量，stock:{sku-42}:orders 以 request_id 为 field 保存扣减结果。两者共享 {sku-42} hash tag，放到 Redis Cluster 时会落在同一 hash slot；脚本不需要根据库存值拼接新的键名。

把校验放在扣减之前，再让两个写操作共享原子边界

下面的脚本用 request_id 做幂等记录。已有记录直接返回重复，不再重复扣减；库存不足返回当前库存；只有所有前置检查通过，才执行扣减和记录写入。代码中的两个键都来自 KEYS，不要在脚本里把 ARGV 拼成键名。

-- KEYS[1] 是库存字符串，KEYS[2] 是请求记录 Hash
-- ARGV[1] 请求号，ARGV[2] 扣减数量，ARGV[3] 记录时间
local request_id = ARGV[1]
local quantity = tonumber(ARGV[2])
local now = ARGV[3]

-- 先拒绝空请求、非正数量和重复请求，避免进入写阶段
if not request_id or request_id == '' or not quantity or quantity 

调用时把键数量写成 2，后面依次传两个键和三个普通参数：

# 两个 KEY 必须显式列出；request_id、数量和时间属于 ARGV
redis-cli EVAL "$(cat stock.lua)" 2 \
  stock:{sku-42}:available stock:{sku-42}:orders \
  req-20260920-0007 2 1789891200

Redis 文档说明 Lua 脚本执行期间会阻塞其他服务器活动，因此两个写入不会被另一个客户端插入。这里仍要保留一个重要边界：脚本原子执行不是事务回滚；如果把不可预测的命令错误放在扣减之后，之前已经完成的写入可能留下。生产脚本应先验证类型、参数和键结构，并尽量保持短小。

返回码要让调用方能处理重复和失败

建议把返回值的第一个元素固定为机器可判断的码：1 表示本次扣减成功，2 表示相同请求号已经处理过，0 表示库存不足，-1 表示参数或库存初始化错误。第三个元素统一返回剩余库存，调用方无需再发一次 GET 才能展示结果。

上线前检查集群键位、记录保留和脚本耗时

上线前至少检查四项：库存键是否为整数、请求号是否真正唯一、两个键是否使用相同 hash tag、请求记录是否有清理策略。记录 Hash 如果无限增长，会把幂等保护变成新的内存问题；如果过早删除，重复请求又可能被当成新请求。还要监控脚本耗时，避免在 Lua 中遍历大量订单或调用外部系统。

常见问题

Lua 脚本能保证数据库和 Redis 同时成功吗？

不能。脚本只覆盖 Redis 内部的命令边界；数据库、支付和消息系统需要事务、幂等事件或补偿流程。

为什么不能把库存键名放在 ARGV 里？

Redis 要求脚本访问的键显式列在 KEYS 中，这对集群路由和脚本可分析性都更安全。ARGV 应只承载数量、请求号等普通参数。

重复请求返回成功还是重复更合适？

建议返回独立的重复码，并带回当前库存或原记录摘要。这样调用方可以把“已完成”与“本次新扣减”区分开，避免重复发货。