小言_互联网的博客

Redis优惠券秒杀 | 黑马点评

366人阅读  评论(0)

目录

一、全局唯一ID

1、全局ID生成器

二、实现秒杀下单

1、基本的下单功能

2、超卖问题

3、乐观锁解决并发问题

三、实现一人一单

1、思路分析

2、代码初步实现 

3、关于锁的范围 

4、关于事务失效

5、集群下线程并发问题


一、全局唯一ID

订单如果用自增长会存在的问题:

ID的规律性太明显了

受单表数量限制,因为如果商城很大订单表数量可能很多,要分库分表,到时候id自增从1开始的话肯定会出现重复的。订单表为了后边方便查询肯定不能重复

1、全局ID生成器

全局id生成器,是一种分布式系统下用来生成全局唯一ID的工具,满足下列特征:

  • 唯一性
  • 高可用
  • 高性能(生成足够快)
  • 递增性(整体递增,方便创建索引)
  • 安全性(规律性不能太明显)

Redis肯定唯一的,性能也高,Redis也是采用递增方案的

生成器代码(Redis自增ID策略):

在最后做拼接的时候,我们不能直接拼接,因为是long类型来接收所以我们得用位运算,前面的左移动32位然后或运算后面的

key的设置是每天一个key,方便订单统计也防止可能会重复


  
  1. import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
  2. import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
  3. import org.springframework.stereotype.Component;
  4. import java.time.LocalDateTime;
  5. import java.time.ZoneOffset;
  6. import java.time.format.DateTimeFormatter;
  7. @Component
  8. public class RedisIdWorker {
  9. private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
  10. private static int COUNT_BITS = 32;
  11. @Autowired
  12. private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  13. public Long nextId (String keyPrefix){
  14. LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
  15. long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
  16. long time = nowSecond - BEGIN_TIMESTAMP;
  17. String format = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern( "yyyy:MM:dd"));
  18. // Redis Incrby 命令将 key 中储存的数字加上指定的增量值。
  19. // 如果 key 不存在,那么 key 的值会先被初始化为 0 ,然后再执行 INCRBY 命令。
  20. Long count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment( "icr:" + keyPrefix + ":" + format);
  21. return time << COUNT_BITS | count;
  22. }
  23. public static void main (String[] args) {
  24. LocalDateTime of = LocalDateTime.of( 2022, 1, 1, 0, 0, 0);
  25. long l = of.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
  26. // LocalTime类的toEpochSecond()方法用于
  27. // 将此LocalTime转换为自1970-01-01T00:00:00Z以来的秒数
  28. System.out.println(l);
  29. }
  30. }

二、实现秒杀下单

1、基本的下单功能

下单时需要满足两点:

  • 秒杀是否开始或结束,如果没开始或已结束则无法下单
  • 库存是否充足,不足则无法下单

实现代码


  
  1. @Service
  2. public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {
  3. @Autowired
  4. private ISeckillVoucherService seckillVoucherService;
  5. @Autowired
  6. private RedisIdWorker redisIdWorker;
  7. @Override
  8. @Transactional
  9. public Result seckillVoucher (Long voucherId) {
  10. SeckillVoucher seckillVoucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
  11. // 判断秒杀是否还未开始
  12. if (seckillVoucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
  13. Result.fail( "秒杀尚未开始!");
  14. }
  15. // 判断秒杀是否已经结束
  16. if (seckillVoucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {
  17. Result.fail( "秒杀已经结束!");
  18. }
  19. // 判断库存是否充足
  20. if (seckillVoucher.getStock() < 1) {
  21. Result.fail( "库存不足!");
  22. }
  23. // 扣减库存
  24. boolean success = seckillVoucherService.update().
  25. setSql( "stock = stock - 1").
  26. eq( "voucher_id", voucherId).update();
  27. // 扣减失败
  28. if(!success){
  29. return Result.fail( "库存不足!");
  30. }
  31. // 创建订单
  32. VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
  33. // 生成订单 id
  34. Long orderId = redisIdWorker.nextId( "order");
  35. voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
  36. // 用户 id
  37. Long userId = UserHolder.getUser().getId();
  38. voucherOrder.setUserId(userId);
  39. voucherOrder.setId(orderId);
  40. save(voucherOrder);
  41. return Result.ok(orderId);
  42. }
  43. }

记得方法加上事务注解,一旦出问题可以回滚。

2、超卖问题

当线程1在查到还有1个库存,然后开始扣除的时候,在还没扣除完毕时,这个时候有其他线程看到还有1个库存,都会进行扣除,这种情况就会存在超卖问题了。 

针对这一问题常见解决方案就是加锁,常见有乐观锁悲观锁

乐观锁

关键是判断之前查询得到的数据是否被修改过,常见的方式有两种:

版本号法(数据库多一个version来标记是否已经修改)

CAS法(除了多的字段,版本号信息,以库存信息本身有没有变化为判断依据,当线程修改库存时,当线程修改库存时,判断当前数据库中的库存与之前查询得到的库存数据是否一致,如果一致,则说明线程安全,可以执行扣减操作,如果不一致,则说明线程不安全,扣减失败。)

3、乐观锁解决并发问题

我们只需要在修改库存表前判断一下,跟之前查到的值是否相等就行


  
  1. @Service
  2. public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {
  3. @Autowired
  4. private ISeckillVoucherService seckillVoucherService;
  5. @Autowired
  6. private RedisIdWorker redisIdWorker;
  7. @Override
  8. @Transactional
  9. public Result seckillVoucher (Long voucherId) {
  10. SeckillVoucher seckillVoucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
  11. // 判断秒杀是否还未开始
  12. if (seckillVoucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
  13. Result.fail( "秒杀尚未开始!");
  14. }
  15. // 判断秒杀是否已经结束
  16. if (seckillVoucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {
  17. Result.fail( "秒杀已经结束!");
  18. }
  19. // 判断库存是否充足
  20. if (seckillVoucher.getStock() < 1) {
  21. Result.fail( "库存不足!");
  22. }
  23. // 扣减库存
  24. boolean success = seckillVoucherService.update().
  25. setSql( "stock = stock - 1").
  26. eq( "voucher_id", voucherId).
  27. eq( "stock", seckillVoucher.getStock()). // 增加对库存的判断,判断当前库存是否与查询出的结果一致
  28. update();
  29. // 扣减失败
  30. if(!success){
  31. return Result.fail( "库存不足!");
  32. }
  33. // 创建订单
  34. VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
  35. // 生成订单 id
  36. Long orderId = redisIdWorker.nextId( "order");
  37. voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
  38. // 用户 id
  39. Long userId = UserHolder.getUser().getId();
  40. voucherOrder.setUserId(userId);
  41. voucherOrder.setId(orderId);
  42. save(voucherOrder);
  43. return Result.ok(orderId);
  44. }
  45. }

最后我们测试居然发现原本预测执行100条订单的,但是实际上只有76条,为什么呢?

因为我们这种设置乐观锁太保守了,只要查到库存与之前不一样就不能扣除库存,但是实际上在库存还有很多的时候,这种是不影响的还是可以扣除的。于是我们优化:


  
  1. // 扣减库存
  2. boolean success = seckillVoucherService.update().
  3. setSql( "stock = stock - 1").
  4. eq( "voucher_id", voucherId).
  5. // 增加对库存的判断,判断当前库存是否与查询出的结果一致
  6. // eq("stock", seckillVoucher.getStock()).
  7. // 修改判断逻辑,改为只要库存大于0,就允许线程扣减
  8. gt( "stock", 0).
  9. update();

只要库存还是大于0的就能够进行修改

三、实现一人一单

需求:修改秒杀业务,要求一个优惠券,一个用户只能下一单

1、思路分析

我们得从查询订到到判断订单到创建订单这三步都要加上悲观锁,我们是同一个用户来了才需要处理这个并发安全问题,不同的用户是不影响的,因此加的锁应该根据用户的id来加锁

所以用synchronize(userId.toString().intern())这个来锁,为什么要加intern(),因为如果不加每次获取的字符串对象可能不是一个都是不一样的,加了可以保证每次都是同一个,他会去常量池里面找一样的返回。

2、代码初步实现 


  
  1. @Service
  2. public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {
  3. @Autowired
  4. private ISeckillVoucherService seckillVoucherService;
  5. @Autowired
  6. private RedisIdWorker redisIdWorker;
  7. @Override
  8. public Result seckillVoucher (Long voucherId) {
  9. SeckillVoucher seckillVoucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
  10. // 判断秒杀是否还未开始
  11. if (seckillVoucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
  12. Result.fail( "秒杀尚未开始!");
  13. }
  14. // 判断秒杀是否已经结束
  15. if (seckillVoucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {
  16. Result.fail( "秒杀已经结束!");
  17. }
  18. // 判断库存是否充足
  19. if (seckillVoucher.getStock() < 1) {
  20. Result.fail( "库存不足!");
  21. }
  22. return createVoucherOrder(voucherId);
  23. }
  24. @Transactional
  25. public Result createVoucherOrder (Long voucherId) {
  26. // 判断当前优惠券用户是否已经下过单
  27. // 用户 id
  28. Long userId = UserHolder.getUser().getId();
  29. synchronized (userId.toString().intern()) {
  30. // 查询订单
  31. int count = query().eq( "user_id", userId).eq( "voucher_id", voucherId).count();
  32. if (count > 0) {
  33. return Result.fail( "用户已经购买过一次");
  34. }
  35. // 扣减库存
  36. boolean success = seckillVoucherService.update().
  37. setSql( "stock = stock - 1").
  38. eq( "voucher_id", voucherId).
  39. // eq("stock", seckillVoucher.getStock()). // 增加对库存的判断,判断当前库存是否与查询出的结果一致
  40. gt( "stock", 0). // 修改判断逻辑,改为只要库存大于0,就允许线程扣减
  41. update();
  42. // 扣减失败
  43. if (!success) {
  44. return Result.fail( "库存不足!");
  45. }
  46. // 创建订单
  47. VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
  48. // 生成订单 id
  49. Long orderId = redisIdWorker.nextId( "order");
  50. voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
  51. voucherOrder.setUserId(userId);
  52. voucherOrder.setId(orderId);
  53. save(voucherOrder);
  54. return Result.ok(orderId);
  55. }
  56. }
  57. }

3、关于锁的范围 

这样加也有弊端,如果锁的范围是这里,锁先释放再提交的事务,假如我们刚改完释放锁还没提交事务,别人进来又改一次,然后再提交事务就会出现问题。

我们必须把锁加在外面,调用方法的时候锁住,锁住整个方法,事务先提交再释放锁


  
  1. synchronize(userId.toString().intern()){
  2. return createVoucherOrder(voucherId);
  3. }

4、关于事务失效

这样做会导致事务失效,我们现在给的是方法加的事务注解,seckillVoucher这个方法没有加,现在本质上是用this.createVoucherOrder来调用的,这个this拿到的是当前对象来调用的,而不是代理对象调用。

我们要想让事务生效,是spring对当前类做了动态代理,生成代理类,用代理对象来做的事务处理。现在用的是非代理对象来做的,所有没有事务功能。

我们要拿到事务代理对象才行。

我们可以用AopContext拿到代理对象,然后用代理对象来调用方法。

这样做我们要添加一个aspectjweaver的依赖,启动类添加@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy=true)注解来暴露代理对象

5、集群下线程并发问题

上面这种情况下只能保证单机部署下安全,在集群环境还是会出现问题

我们模拟集群的环境:

 测试发现集群模式下synchronize锁不住,为什么呢?

在集群模式下,每个都是不同tomcat,不同jvm的存在,每个jvm的每个锁都可以有一个线程来获取,就会出现并行安全问题。

要想解决这种问题,必须得想办法让多个jvm只能用同一个锁。分布式锁


转载:https://blog.csdn.net/weixin_54232666/article/details/128740381
查看评论
* 以上用户言论只代表其个人观点,不代表本网站的观点或立场