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秒杀微服务实现抢购代金券功能(代码片段)

共饮一杯无  共饮一杯无  2023-03-27  434

关键词：

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需求分析

现在日常购物或者餐饮消费，商家经常会有推出代金券功能，有些时候代金券的数量不多是需要抢购的，那么怎么设计可以保证代金券的消耗量和秒杀到的用户保持一致呢？怎么设计可以保证一个用户只能秒杀到一张代金券呢？

秒杀场景的解决方案

秒杀场景有以下几个特点：

大量用户同时进行抢购操作，系统流量激增，服务器瞬时压力很大；
请求数量远大于商品库存量，只有少数客户可以成功抢购；
业务流程不复杂，核心功能是下订单。

秒杀场景的应对，一般要从以下几个方面进行处理，如下：

限流：从客户端层面考虑，限制单个客户抢购频率；服务端层面，加强校验，识别请求是否来源于真实的客户端，并限制请求频率，防止恶意刷单；应用层面，可以使用漏桶算法或令牌桶算法实现应用级限流。
缓存：热点数据都从缓存获得，尽可能减小数据库的访问压力；
异步：客户抢购成功后立即返回响应，之后通过消息队列，异步处理后续步骤，如发短信、更新数据库等，从而缓解服务器峰值压力。
分流：单台服务器肯定无法应对抢购期间大量请求造成的压力，需要集群部署服务器，通过负载均衡共同处理客户端请求，分散压力。

数据库表设计

本文以抢购代金券为例，来进行数据库表的设计。

代金券表

CREATE TABLE `t_voucher`  (
  `id` int(10) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `title` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '代金券标题',
  `thumbnail` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '缩略图',
  `amount` int(11) NULL DEFAULT NULL COMMENT '抵扣金额',
  `price` decimal(10, 2) NULL DEFAULT NULL COMMENT '售价',
  `status` int(10) NULL DEFAULT NULL COMMENT '-1=过期 0=下架 1=上架',
  `expire_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL COMMENT '过期时间',
  `redeem_restaurant_id` int(10) NULL DEFAULT NULL COMMENT '验证餐厅',
  `stock` int(11) NULL DEFAULT 0 COMMENT '库存',
  `stock_left` int(11) NULL DEFAULT 0 COMMENT '剩余数量',
  `description` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '描述信息',
  `clause` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '使用条款',
  `create_date` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `update_date` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `is_valid` tinyint(1) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

抢购活动表

CREATE TABLE `t_seckill_vouchers`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `fk_voucher_id` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  `amount` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  `start_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `end_time` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `is_valid` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  `create_date` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `update_date` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

订单表

CREATE TABLE `t_voucher_order`  (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `order_no` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  `fk_voucher_id` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  `fk_diner_id` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  `qrcode` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '图片地址',
  `payment` tinyint(4) NULL DEFAULT NULL COMMENT '0=微信支付 1=支付宝支付',
  `status` tinyint(1) NULL DEFAULT NULL COMMENT '订单状态：-1=已取消 0=未支付 1=已支付 2=已消费 3=已过期',
  `fk_seckill_id` int(11) NULL DEFAULT NULL COMMENT '如果是抢购订单时，抢购订单的id',
  `order_type` int(11) NULL DEFAULT NULL COMMENT '订单类型：0=正常订单 1=抢购订单',
  `create_date` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `update_date` datetime(0) NULL DEFAULT NULL,
  `is_valid` int(11) NULL DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci ROW_FORMAT = DYNAMIC;

创建秒杀服务

pom依赖

引入相关依赖如下：

    <dependencies>
        <!-- eureka client -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
        </dependency>
        <!-- spring web -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <!-- mybatis -->
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <!-- mysql -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
        <!-- spring data redis -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>
        <!-- commons -->
        <dependency>
            <groupId>com.zjq</groupId>
            <artifactId>commons</artifactId>
            <version>1.0-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.13.6</version>
        </dependency>
    </dependencies>

配置文件

server:
  port: 7003 # 端口

spring:
  application:
    name: ms-seckill # 应用名
  # 数据库
  datasource:
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: root
    password: root
    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seckill?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8&useUnicode=true&useSSL=false
  # Redis
  redis:
    port: 6379
    host: localhost
    timeout: 3000
    password: 123456
  # Swagger
  swagger:
    base-package: com.zjq.seckill
    title: 秒杀微服务API接口文档

# 配置 Eureka Server 注册中心
eureka:
  instance:
    prefer-ip-address: true
    instance-id: $spring.cloud.client.ip-address:$server.port
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:8080/eureka/

mybatis:
  configuration:
    map-underscore-to-camel-case: true # 开启驼峰映射

service:
  name:
    ms-oauth-server: http://ms-oauth2-server/

logging:
  pattern:
    console: '%dHH:mm:ss [%thread] %-5level %logger50 - %msg%n'

关系型数据库实现代金券秒杀

Rest配置类

/**
 * RestTemplate 配置类
 * @author zjq
 */
@Configuration
public class RestTemplateConfiguration 

    @LoadBalanced
    @Bean
    public RestTemplate restTemplate() 
        RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
        MappingJackson2HttpMessageConverter converter = new MappingJackson2HttpMessageConverter();
        converter.setSupportedMediaTypes(Collections.singletonList(MediaType.TEXT_PLAIN));
        restTemplate.getMessageConverters().add(converter);
        return restTemplate;

全局异常处理

/**
 * 
 * 全局异常处理类
 * @author zjq
 */
// 将输出的内容写入 ResponseBody 中
@RestControllerAdvice 
@Slf4j
public class GlobalExceptionHandler 

    @Resource
    private HttpServletRequest request;

    @ExceptionHandler(ParameterException.class)
    public ResultInfo<Map<String, String>> handlerParameterException(ParameterException ex) 
        String path = request.getRequestURI();
        ResultInfo<Map<String, String>> resultInfo =
                ResultInfoUtil.buildError(ex.getErrorCode(), ex.getMessage(), path);
        return resultInfo;
    

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ResultInfo<Map<String, String>> handlerException(Exception ex) 
        log.info("未知异常：", ex);
        String path = request.getRequestURI();
        ResultInfo<Map<String, String>> resultInfo =
                ResultInfoUtil.buildError(path);
        return resultInfo;

添加代金券秒杀活动

代金券活动实体

上述已引入实体。

代金券活动Mapper->SeckillVouchersMapper

/**
 * 秒杀代金券 Mapper
 * @author zjq
 */
public interface SeckillVouchersMapper 

    /**
     * 新增秒杀活动
     * @param seckillVouchers 代金券实体
     * @return
     */
    @Insert("insert into t_seckill_vouchers (fk_voucher_id, amount, start_time, end_time, is_valid, create_date, update_date) " +
            " values (#fkVoucherId, #amount, #startTime, #endTime, 1, now(), now())")
    @Options(useGeneratedKeys = true, keyProperty = "id")
    int save(SeckillVouchers seckillVouchers);

    /**
     * 根据代金券 ID 查询该代金券是否参与抢购活动
     * @param voucherId 代金券id
     * @return
     */
    @Select("select id, fk_voucher_id, amount, start_time, end_time, is_valid " +
            " from t_seckill_vouchers where fk_voucher_id = #voucherId")
    SeckillVouchers selectVoucher(Integer voucherId);

代金券活动Service->SeckillService

/**
 * 秒杀业务逻辑层
 * @author zjq
 */
@Service
public class SeckillService 

    @Resource
    private SeckillVouchersMapper seckillVouchersMapper;

    /**
     * 添加需要抢购的代金券
     *
     * @param seckillVouchers
     */
    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void addSeckillVouchers(SeckillVouchers seckillVouchers) 
        // 非空校验
        AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getFkVoucherId() == null, "请选择需要抢购的代金券");
        AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount() == 0, "请输入抢购总数量");
        Date now = new Date();
        AssertUtil.isNotNull(seckillVouchers.getStartTime(), "请输入开始时间");
        // 生产环境下面一行代码需放行，这里注释方便测试
        // AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getStartTime()), "开始时间不能早于当前时间");
        AssertUtil.isNotNull(seckillVouchers.getEndTime(), "请输入结束时间");
        AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()), "结束时间不能早于当前时间");
        AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getStartTime().after(seckillVouchers.getEndTime()), "开始时间不能晚于结束时间");

        // 验证数据库中是否已经存在该券的秒杀活动
         SeckillVouchers seckillVouchersFromDb = seckillVouchersMapper.selectVoucher(seckillVouchers.getFkVoucherId());
         AssertUtil.isTrue(seckillVouchersFromDb != null, "该券已经拥有了抢购活动");
//         插入数据库
         seckillVouchersMapper.save(seckillVouchers);

验证数据库表 t_seckill_vouchers 中是否已经存在该券的秒杀活动：

如果存在则抛出异常；
如果不存在则将添加一个代金券抢购活动到 t_seckill_vouchers 表中；

代金券活动Controller->SeckillController

在网关微服务中配置秒杀服务路由和白名单方向

spring:
  application:
    name: ms-gateway
  cloud:
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true # 开启配置注册中心进行路由功能
          lower-case-service-id: true # 将服务名称转小写
      routes:
        - id: ms-seckill
          uri: lb://ms-seckill
          predicates:
            - Path=/seckill/**
          filters:
            - StripPrefix=1
            
secure:
  ignore:
    urls: # 配置白名单路径
      # 内部配置所以放行
      - /seckill/add

接口测试

对抢购的代金券下单

SeckillController

    /**
     * 秒杀下单
     *
     * @param voucherId 代金券id
     * @param access_token 请求token
     * @return
     */
    @PostMapping("voucherId")
    public ResultInfo<String> doSeckill(@PathVariable Integer voucherId, String access_token) 
        ResultInfo resultInfo = seckillService.doSeckill(voucherId,redis实现高并发下的抢购/秒杀功能
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秒杀微服务实现抢购代金券功能(代码片段)

文章目录

需求分析

秒杀场景的解决方案

数据库表设计

代金券表

抢购活动表

订单表

创建秒杀服务

pom依赖

配置文件

关系型数据库实现代金券秒杀

相关实体引入

抢购代金券活动信息

代金券订单信息

Rest配置类

全局异常处理

添加代金券秒杀活动

代金券活动实体

代金券活动Mapper->SeckillVouchersMapper

代金券活动Service->SeckillService

代金券活动Controller->SeckillController

在网关微服务中配置秒杀服务路由和白名单方向

接口测试

对抢购的代金券下单

SeckillController

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