redis優(yōu)惠券秒殺

為什么訂單表訂單ID不采用自增長(zhǎng)？

• id規(guī)律性太明顯，容易被用戶猜測(cè)到（比如第一天下訂單id10，第二天下訂單id100，在昨天的1天內(nèi)只賣出90商品）
• 受單表數(shù)據(jù)量限制（訂單數(shù)據(jù)量大，日積月累單張表就存不下去這么多數(shù)據(jù)記錄）如果單張表存不了，我們使用多張表的話，表獨(dú)立的，自增長(zhǎng)的話id會(huì)出現(xiàn)重復(fù)，到時(shí)用戶買到的商品有問題售后就麻煩了

這時(shí)我們就要使用全局ID生成器，是一種在分布式系統(tǒng)下生成全局唯一ID的工具，滿足以下特點(diǎn)：唯一性、高可用、高性能、遞增性、安全性

為了增加id的安全性，我們可以直接不使用redis自增的數(shù)值，而是拼接一些其他的信息?

定義一個(gè)類RedisIdWorker類并且配置@Component由spring管理的bean

package com.hmdp.utils;import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneOffset;
import java.time.format.DateTimeFormatter;@Component
public class RedisIdWorker {@Resourceprivate StringRedisTemplate stringRedisTemplate;private static final long BEGIN_TIMESTAMP=1672531200;private static final int COUNT_BIT=32;public long nextId(String keyPrefix){// 1.生成時(shí)間戳LocalDateTime now = LocalDateTime.now();long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);long timestamp=nowSecond-BEGIN_TIMESTAMP;//當(dāng)前時(shí)間戳// 2.生成序列號(hào)// 獲取當(dāng)前日期String date = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"));// 自增長(zhǎng)// 需要加上日期 因?yàn)樽栽錾舷奘?^64,日積月累的銷量越來越多，出32位容易，未來就存不下去，不能使用同一個(gè)keyLong count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment("icr:" + keyPrefix + ":" + date);// 3.拼接并返回// 我們以為時(shí)間戳在最低位 要讓他處于高位必須移位 移多少位得看給序列化號(hào)足夠的位置（這里是32位）return timestamp<<COUNT_BIT|count;}/*public static void main(String[] args) {LocalDateTime time = LocalDateTime.of(2023, 1, 1, 0, 0, 0);long second = time.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);System.out.println(second);//1672531200}*/
}

需要加上日期，不然整個(gè)業(yè)務(wù)訂單一直采用同一個(gè)key自增長(zhǎng)，時(shí)隔幾年，訂單越來越多，redis單個(gè)key的值自增上限是2的64次方（好處就是每天業(yè)務(wù)訂單量都是不同的key，一天的訂單量不會(huì)超過2^32）

package com.hmdp;import com.hmdp.entity.Shop;
import com.hmdp.service.impl.ShopServiceImpl;
import com.hmdp.utils.CacheClient;
import com.hmdp.utils.RedisIdWorker;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;import javax.annotation.Resource;import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;import static com.hmdp.utils.RedisConstants.CACHE_SHOP_KEY;@SpringBootTest
class HmDianPingApplicationTests {@Resourceprivate CacheClient cacheClient;@Resourceprivate ShopServiceImpl shopService;@Resourceprivate RedisIdWorker redisIdWorker;private ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(500);@Testpublic void testIdWorker() throws InterruptedException {CountDownLatch latch = new CountDownLatch(300);Runnable task = () -> {for (int i = 0; i < 100; i++) {long id = redisIdWorker.nextId("order");System.out.println("id=" + id);}latch.countDown();};long begin = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 300; i++) {es.submit(task);//線程池異步所以使用CountDownLatch}latch.await();//等待所有countDown結(jié)束long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("time=" + (end - begin));}@Testvoid testSaveShop() throws InterruptedException {//shopService.saveShop2Redis(1L,10L);Shop shop = shopService.getById(1L);cacheClient.setWithLogicalExpire(CACHE_SHOP_KEY + 1L, shop, 10L, TimeUnit.SECONDS);}
}

?

添加秒殺劵（這里我們沒有編寫后臺(tái)管理系統(tǒng)，為了方便起見，使用postman測(cè)試）

{"shopId": 1,"title": "100元代金券","subTitle": "周一到周五均可使用","rules": "全場(chǎng)通用\\n無需預(yù)約\\n可無限疊加\\不兌現(xiàn)、不找零\\n僅限堂食","payValue": 8000,"actualValue": 10000,"type": 1,"stock": 100,"beginTime":"2023-02-23T19:00:00","endTime":"2023-02-23T20:00:00"
}

注意，我們點(diǎn)擊發(fā)送請(qǐng)求前需要添加請(qǐng)求頭信息 控制臺(tái)打印其值即token，否則會(huì)報(bào)401錯(cuò)

?添加成功

優(yōu)惠券秒殺下單功能?

package com.hmdp.service.impl;import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.SeckillVoucher;
import com.hmdp.entity.VoucherOrder;
import com.hmdp.mapper.VoucherOrderMapper;
import com.hmdp.service.ISeckillVoucherService;
import com.hmdp.service.IVoucherOrderService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.utils.RedisIdWorker;
import com.hmdp.utils.UserHolder;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;/*** <p>*  服務(wù)實(shí)現(xiàn)類* </p>** @author 虎哥* @since 2021-12-22*/
@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {@Resourceprivate ISeckillVoucherService seckillVoucherService;@Resourceprivate RedisIdWorker redisIdWorker;@Override@Transactionalpublic Result seckillVoucher(Long voucherId) {// 1.查詢優(yōu)惠券SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);// 2.判斷秒殺是否開始if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {// 尚未開始return Result.fail("秒殺尚未開始！");}// 3.判斷秒殺是否結(jié)束if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {return Result.fail("秒殺已經(jīng)結(jié)束！");}// 4.判斷庫(kù)存是否充足if (voucher.getStock()<1) {// 庫(kù)存不足return Result.fail("庫(kù)存不足！");}// 5.扣減庫(kù)存// eq代表where條件boolean success=seckillVoucherService.update().setSql("stock=stock-1").eq("voucher_id",voucherId).update();if (!success){// 扣減失敗return Result.fail("庫(kù)存不足！");}// 6.創(chuàng)建訂單VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();// 6.1. 訂單idlong orderId = redisIdWorker.nextId("order");voucherOrder.setId(orderId);// 6.2. 用戶idLong userId = UserHolder.getUser().getId();voucherOrder.setUserId(userId);// 6.3. 代金券idvoucherOrder.setVoucherId(voucherId);save(voucherOrder);// 7.返回訂單Idreturn Result.ok(orderId);}
}

超賣

版本號(hào)法+CAS法(compare and set）?

// 5.扣減庫(kù)存// eq代表where條件boolean success=seckillVoucherService.update().setSql("stock=stock-1")// set stock=stock-1.eq("voucher_id",voucherId).eq("stock",voucher.getStock())// where id=? and stock=?.update();

樂觀鎖成功率太低（因?yàn)橹灰獛?kù)存不一致就失敗）優(yōu)化：就是庫(kù)存大于0即可

樂觀鎖的方案是在更新數(shù)據(jù)時(shí)候去使用的

// 5.扣減庫(kù)存// eq代表where條件boolean success=seckillVoucherService.update().setSql("stock=stock-1")// set stock=stock-1.eq("voucher_id",voucherId).gt("stock",0)// where id=? and stock>0.update();

一人一單（知識(shí)點(diǎn)：動(dòng)態(tài)代理、事務(wù)、aop、悲觀鎖、鎖的范圍）

這里是新增數(shù)據(jù)，無法判斷是否有無修改過，因?yàn)樗淮嬖?#xff0c;判斷是否存在，只能用悲觀鎖方案解決（從查詢訂單到判斷訂單到新增訂單這一段邏輯加上悲觀鎖）

雖然userId值一樣，但是每次調(diào)用toString方法都是新的對(duì)象?

<dependency><groupId>org.aspectj</groupId><artifactId>aspectjweaver</artifactId></dependency>

暴露代理對(duì)象?

package com.hmdp;import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;@EnableAspectJAutoProxy(exposeProxy = true)
@MapperScan("com.hmdp.mapper")
@SpringBootApplication
public class HmDianPingApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(HmDianPingApplication.class, args);}}

之前在方法內(nèi)部添加鎖可能會(huì)發(fā)生情況：開啟事務(wù)執(zhí)行，獲取鎖查詢完減庫(kù)存提交訂單釋放鎖才會(huì)提交事務(wù)，函數(shù)執(zhí)行完之后由spring去提交事務(wù)，鎖釋放意味著其他線程也可以進(jìn)來了，而此時(shí)事務(wù)尚未提交，其他線程趁此時(shí)進(jìn)來，去查詢訂單的話，剛剛新增的訂單很有可能還未寫進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)檫€未提交，查詢依然不存在，產(chǎn)生并發(fā)問題，?可知我們剛才鎖定的范圍縮小了，解決方案：把整個(gè)函數(shù)鎖起來，先事務(wù)提交再釋放鎖，那我們就要把鎖放在函數(shù)外面，這時(shí)就出現(xiàn)事務(wù)問題消失 因?yàn)榇藭r(shí)調(diào)用方法的直接是當(dāng)前目標(biāo)對(duì)象IVoucherOrderService對(duì)象，沒有事務(wù)功能，事務(wù)要想生效，其實(shí)是我們spring對(duì)當(dāng)前這個(gè)類進(jìn)行動(dòng)態(tài)代理， 拿到當(dāng)前類的代理對(duì)象，用它來作事務(wù)處理?

package com.hmdp.service.impl;import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.SeckillVoucher;
import com.hmdp.entity.VoucherOrder;
import com.hmdp.mapper.VoucherOrderMapper;
import com.hmdp.service.ISeckillVoucherService;
import com.hmdp.service.IVoucherOrderService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.utils.RedisIdWorker;
import com.hmdp.utils.UserHolder;
import org.springframework.aop.framework.AopContext;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;/*** <p>*  服務(wù)實(shí)現(xiàn)類* </p>** @author 虎哥* @since 2021-12-22*/
@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {@Resourceprivate ISeckillVoucherService seckillVoucherService;@Resourceprivate RedisIdWorker redisIdWorker;@Overridepublic Result seckillVoucher(Long voucherId) {// 1.查詢優(yōu)惠券SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);// 2.判斷秒殺是否開始if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {// 尚未開始return Result.fail("秒殺尚未開始！");}// 3.判斷秒殺是否結(jié)束if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {return Result.fail("秒殺已經(jīng)結(jié)束！");}// 4.判斷庫(kù)存是否充足if (voucher.getStock()<1) {// 庫(kù)存不足return Result.fail("庫(kù)存不足！");}// 5.一人一單Long userId = UserHolder.getUser().getId();synchronized (userId.toString().intern()) {// 獲取代理對(duì)象（事務(wù)）IVoucherOrderService proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();return proxy.createVoucherOrder(voucherId);}}// 方法加上同步鎖肯定是線程安全的 this指向IVoucherOrderService// 不建議加上方法上 因?yàn)榇砣魏斡脩魜砹硕家由湘i 串行執(zhí)行 性能低// 我們只需要同一用戶進(jìn)來才需要加鎖@Transactionalpublic Result createVoucherOrder(Long voucherId){// 5.一人一單Long userId = UserHolder.getUser().getId();// 當(dāng)用戶id值一樣時(shí)，鎖就一樣// synchronized (userId.toString().intern()) {// 5.1.查詢訂單int count = query().eq("user_id", userId).eq("voucher_id", voucherId).count();// 5.2.判斷是否存在if (count > 0) {//用戶已經(jīng)購(gòu)買過return Result.fail("用戶已經(jīng)購(gòu)買過一次！");}// 6.扣減庫(kù)存// eq代表where條件boolean success = seckillVoucherService.update().setSql("stock=stock-1")// set stock=stock-1.eq("voucher_id", voucherId).gt("stock", 0)// where id=? and stock>0.update();if (!success) {// 扣減失敗return Result.fail("庫(kù)存不足！");}// 7.創(chuàng)建訂單VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();// 7.1. 訂單idlong orderId = redisIdWorker.nextId("order");voucherOrder.setId(orderId);// 7.2. 用戶idvoucherOrder.setUserId(userId);// 7.3. 代金券idvoucherOrder.setVoucherId(voucherId);save(voucherOrder);// 8.返回訂單Idreturn Result.ok(orderId);//}}
}

上述處理方案雖然解決了一人一單的并發(fā)安全問題（通過加鎖可以解決單機(jī)情況下的問題），但是在集群模式下就不行了?

通過加鎖可以解決在單機(jī)情況下的一人一單安全問題，但是在集群模式下就不行了（每個(gè)jvm都有自己的鎖監(jiān)視器，集群模式下各個(gè)服務(wù)器的鎖不共享）。
因此，我們的解決方案就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)共享的鎖監(jiān)視器，即：
分布式鎖：滿足分布式系統(tǒng)或集群模式下多進(jìn)程可見并且互斥的鎖。?

?