实战篇 - 03 优惠券秒杀 - 《动手敲敲》

目录
全局唯一ID
Redis实现全局唯一ID
添加优惠券
实现秒杀下单
⭐超卖问题
乐观锁解决超卖
一人一单
⭐一人一单并发安全问题

全局唯一ID
实现优惠券秒杀下单
超卖问题
一人一单
分布式锁
Redis优化秒杀
Redis消息队列实现异步秒杀

全局唯一ID
每个店铺都会发优惠券

用户抢购时，生成的订单保存到tb_voucher_order表，该表没有使用自增ID，因为会产生如下问题：
ID规律太明显

用户在我的订单种可以看到编号，暴露信息给用户

受表单数据量限制

因为订单数据过多，数据保存到多张表，如果采用自增长，会出现ID重复的情况
所以引出概念：全局ID生成器
即一种在分布式系统下生成全局唯一ID的工具，一般满足特性；

唯一性
高可用
高性能
递增性
安全性

Redis实现全局唯一ID

全局唯一ID生成策略：

UUID
Redis自增
snowflake算法
数据库自增

Redis自增ID策略

每天一个key，方便统计订单量，一天的订单量上限2^32位

//基于Redis的ID生成器
@Component
public class RedisIdWorker {
  //在main函数里生成的2022年1月1日0点0分的秒数
  private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
  private static final int COUNT_BITS = 32;
  private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  public long nextId(String KeyPrefix){
      //1.生成时间戳
      LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
      long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
      long timestamp = nowSecond - BEGIN_TIMESTAMP;
      //2.生成序列号
      //2.1获取当前日期，精准到天
      String date = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"));
      //2.2自增长
      Long count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment("icr:" + KeyPrefix + ":" + date);
      //3.拼接并返回（时间戳左移32位，再用或运算填充）
      return timestamp << COUNT_BITS | count;
  }
  public static void main(String[] args) {
      LocalDateTime time = LocalDateTime.of(2022, 1, 1, 0, 0, 0);
      long second = time.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
      System.out.println("second=" + second);
  }
}

测试并发生成ID，这里多线程玩的有点酷- -

  @Resource
  private RedisIdWorker redisIdWorker;
  private ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(500);
  @Test
  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);
      }
      latch.await();
      long end = System.currentTimeMillis();
      System.out.println("time=" + (end - begin));
  }

测试成功，redis中存在数据
注意：此处如果一直转圈，可能是忘记注入Redis，需要使用构造函数

添加优惠券

有两种不同的券，秒杀券（有时间要求）需要抢购。
数据库中tb_seckill_voucher表为空，需要新增秒杀券
使用Postman进行添加

POST：http://localhost:8081/voucher/seckill
{
"shopId": 1,
"title": "100原代金券",
"subTitle": "周一至周五可使用",
"rules": "全场通用",
"payValue": 8000,
"actualValue": 10000,
"type": 1,
"stock": 100,
"beginTime": "2022-05-12T22:00:00",
"endTime": "2022-05-12T23:00:00"
}

添加成功后在数据库中看到新增记录

注意：如果数据库有数据但优惠券没有显示，查看当前时间是否正在指定时间范围。
修改时间后，成功显示。

实现秒杀下单

下单需要判断：

秒杀是否开始或结束
库存是否充足

@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {
    @Resource
    private ISeckillVoucherService seckillVoucherService;
    @Resource
    private RedisIdWorker redisIdWorker;
    @Override
    @Transactional
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        //1.查询优惠券
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
        //2.判断秒杀是否开始
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
            //尚未开始
            return Result.fail("秒杀尚未开始！");
        }
        //3.判断秒杀是否结束
        if(voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())){
            return Result.fail("秒杀已经结束！");
        }
        //4.判断库存是否充足
        if (voucher.getStock() < 1) {
            //库存不足
            return Result.fail("库存不足！");
        }
        //5.扣减库存
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")
                .eq("voucher_id", voucherId).update();
        if(!success){
            return Result.fail("库存不足！");
        }
        //6.创建订单
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        //6.1订单id
        long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);
        //6.2用户id
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        voucherOrder.setUserId(userId);
        //6.3代金券id
        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);
        //7.返回订单id
        return Result.ok(orderId);
    }
}

⭐超卖问题

即并发问题，
情景：通过JMeter做高并发测试，100张优惠券卖出去变成负数，生成了两百来个订单

解决方案：加锁

乐观锁！
方法一：版本号法

方法二：CAS法

乐观锁解决超卖

一人一单

    //一人一单
    Long userId = UserHolder.getUser().getId();
    Integer count = query().eq("user_id", userId).eq("voucher_id", voucherId).count();
    if(count > 0){
        //用户已经购买过
        return Result.fail("用户已经购买过！");
    }

问题依然存在，一个用户下了10单，同样是并发问题
（因为是新增数据，无法判断是否修改过，不能使用乐观锁）

    @Override
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        //1.查询优惠券
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
        //2.判断秒杀是否开始
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
            //尚未开始
            return Result.fail("秒杀尚未开始！");
        }
        //3.判断秒杀是否结束
        if(voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())){
            return Result.fail("秒杀已经结束！");
        }
        //4.判断库存是否充足
        if (voucher.getStock() < 1) {
            //库存不足
            return Result.fail("库存不足！");
        }
        //7.返回订单id
        return createVoucherOrder(voucherId);
    }
    @Transactional
    public Result createVoucherOrder(Long voucherId) {
        //一人一单
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        synchronized (userId.toString().intern()){
        }
        Integer count = query().eq("user_id", userId).eq("voucher_id", voucherId).count();
        if(count > 0){
            //用户已经购买过
            return Result.fail("用户已经购买过！");
        }
        //5.扣减库存
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")
                .eq("voucher_id", voucherId).gt("stock",0)
                .update();
        if(!success) {
            return Result.fail("库存不足！");
        }
        //6.创建订单
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        //6.1订单id
        long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);
        //6.2用户id
        voucherOrder.setUserId(userId);
        //6.3代金券id
        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);
        //7.返回订单id
        return Result.ok(orderId);
    }

⭐一人一单并发安全问题

集群模式下，有多个JVM存在，每个JVM内部都有自己的锁，导致每个锁都可以有一个线程获取，变成并行运行。

03 优惠券秒杀

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