秒杀微服务实现抢购代金券功能

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了秒杀微服务实现抢购代金券功能。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

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:

  1. 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。
  2. 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;
  3. 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。
  4. 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: '%d{HH:mm:ss} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n'

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

image.png

代金券订单信息

image.png

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

秒杀微服务实现抢购代金券功能,🐁微服务,# 🐏SpringCloud,# Redis,微服务,数据库,java

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, access_token, request.getServletPath());
        return resultInfo;
    }
SeckillService
    /**
     * 抢购代金券
     *
     * @param voucherId   代金券 ID
     * @param accessToken 登录token
     * @Para path 访问路径
     */
    public ResultInfo doSeckill(Integer voucherId, String accessToken, String path) {
        // 基本参数校验
        AssertUtil.isTrue(voucherId == null || voucherId < 0, "请选择需要抢购的代金券");
        AssertUtil.isNotEmpty(accessToken, "请登录");
        // 判断此代金券是否加入抢购
        SeckillVouchers seckillVouchers = seckillVouchersMapper.selectVoucher(voucherId);
        AssertUtil.isTrue(seckillVouchers == null, "该代金券并未有抢购活动");
        // 判断是否有效
        AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getIsValid() == 0, "该活动已结束");
        // 判断是否开始、结束
        Date now = new Date();
        AssertUtil.isTrue(now.before(seckillVouchers.getStartTime()), "该抢购还未开始");
        AssertUtil.isTrue(now.after(seckillVouchers.getEndTime()), "该抢购已结束");
        // 判断是否卖完
        AssertUtil.isTrue(seckillVouchers.getAmount() < 1, "该券已经卖完了");
        // 获取登录用户信息
        String url = oauthServerName + "user/me?access_token={accessToken}";
        ResultInfo resultInfo = restTemplate.getForObject(url, ResultInfo.class, accessToken);
        if (resultInfo.getCode() != ApiConstant.SUCCESS_CODE) {
            resultInfo.setPath(path);
            return resultInfo;
        }
        // 这里的data是一个LinkedHashMap,SignInDinerInfo
        SignInDinerInfo dinerInfo = BeanUtil.fillBeanWithMap((LinkedHashMap) resultInfo.getData(),
                new SignInDinerInfo(), false);
        // 判断登录用户是否已抢到(一个用户针对这次活动只能买一次)
        VoucherOrders order = voucherOrdersMapper.findDinerOrder(dinerInfo.getId(),
                seckillVouchers.getId());
        AssertUtil.isTrue(order != null, "该用户已抢到该代金券,无需再抢");
        // 扣库存
        int count = seckillVouchersMapper.stockDecrease(seckillVouchers.getId());
        AssertUtil.isTrue(count == 0, "该券已经卖完了");
        // 下单
        VoucherOrders voucherOrders = new VoucherOrders();
        voucherOrders.setFkDinerId(dinerInfo.getId());
        voucherOrders.setFkSeckillId(seckillVouchers.getId());
        voucherOrders.setFkVoucherId(seckillVouchers.getFkVoucherId());
        String orderNo = IdUtil.getSnowflake(1, 1).nextIdStr();
        voucherOrders.setOrderNo(orderNo);
        voucherOrders.setOrderType(1);
        voucherOrders.setStatus(0);
        count = voucherOrdersMapper.save(voucherOrders);
        AssertUtil.isTrue(count == 0, "用户抢购失败");

        return ResultInfoUtil.buildSuccess(path, "抢购成功");
    }
代金券订单 VoucherOrdersMapper
/**
 * 代金券订单 Mapper
 * @author zjq
 */
public interface VoucherOrdersMapper {

    /**
     * 根据用户 ID 和秒杀 ID 查询代金券订单
     * @param userId
     * @param voucherId
     * @return
     */
    @Select("select id, order_no, fk_voucher_id, fk_diner_id, qrcode, payment," +
            " status, fk_seckill_id, order_type, create_date, update_date, " +
            " is_valid from t_voucher_orders where fk_diner_id = #{userId} " +
            " and fk_voucher_id = #{voucherId} and is_valid = 1 and status between 0 and 1 ")
    VoucherOrders findDinerOrder(@Param("userId") Integer userId,
                                 @Param("voucherId") Integer voucherId);

    /**
     * 新增代金券订单
     * @param voucherOrders 代金券实体
     * @return
     */
    @Insert("insert into t_voucher_orders (order_no, fk_voucher_id, fk_diner_id, " +
            " status, fk_seckill_id, order_type, create_date, update_date,  is_valid)" +
            " values (#{orderNo}, #{fkVoucherId}, #{fkDinerId}, #{status}, #{fkSeckillId}, " +
            " #{orderType}, now(), now(), 1)")
    int save(VoucherOrders voucherOrders);

}
秒杀代金券活动 SeckillVouchersMapper
    /**
     * 减库存
     * @param seckillId 秒杀id
     * @return
     */
    @Update("update t_seckill_vouchers set amount = amount - 1 " +
            " where id = #{seckillId}")
    int stockDecrease(@Param("seckillId") int seckillId);
测试验证

压力测试

下载安装JMeter

JMeter安装和使用可以参考我这篇文章:压力测试工具-JMeter安装和使用

初始化2000个用户数据

秒杀微服务实现抢购代金券功能,🐁微服务,# 🐏SpringCloud,# Redis,微服务,数据库,java
数据库新增2000个用户数据,账号为test0到test1999,密码统一设置为123456。

认证微服务生产2000个token

初始化2000个token信息,存储在token.txt文件中。
代码如下:

    @Test
    public void writeToken() throws Exception {
        String authorization = Base64Utils.encodeToString("appId:123456".getBytes());
        StringBuffer tokens = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < 2000; i++) {
            MvcResult mvcResult = super.mockMvc.perform(MockMvcRequestBuilders.post("/oauth/token")
                    .header("Authorization", "Basic " + authorization)
                    .contentType(MediaType.APPLICATION_FORM_URLENCODED)
                    .param("username", "test" + i)
                    .param("password", "123456")
                    .param("grant_type", "password")
                    .param("scope", "api")
            )
                    .andExpect(status().isOk())
                    // .andDo(print())
                    .andReturn();
            String contentAsString = mvcResult.getResponse().getContentAsString();
            ResultInfo resultInfo = (ResultInfo) JSONUtil.toBean(contentAsString, ResultInfo.class);
            JSONObject result = (JSONObject) resultInfo.getData();
            String token = result.getStr("accessToken");
            tokens.append(token).append("\r\n");
        }

        Files.write(Paths.get("tokens.txt"), tokens.toString().getBytes());
    }

秒杀微服务实现抢购代金券功能,🐁微服务,# 🐏SpringCloud,# Redis,微服务,数据库,java

测试多人抢购代金券

添加一个代金券抢购活动信息:
秒杀微服务实现抢购代金券功能,🐁微服务,# 🐏SpringCloud,# Redis,微服务,数据库,java
通过jmeter添加用户测试计划,3000个线程同时发起两千个用户执行测试:
秒杀微服务实现抢购代金券功能,🐁微服务,# 🐏SpringCloud,# Redis,微服务,数据库,java
image.png
测试后结果如下:
image.png
可以看到有些请求是失败的,因为没有做优化,抗不了这么大的并发。然后查看数据库情况发现库存已经超卖,100个库存,卖了230单,库存成了负数😰😰😰。
image.png
image.png

测试同一用户抢购多次代金券

重置数据库数据后,测试同一个用户,1000个线程发起并发请求。
秒杀微服务实现抢购代金券功能,🐁微服务,# 🐏SpringCloud,# Redis,微服务,数据库,java
image.png
查看数据库发现这一个用户就下了10单。。。
秒杀微服务实现抢购代金券功能,🐁微服务,# 🐏SpringCloud,# Redis,微服务,数据库,java

很明显出现了超卖和同一个用户可以多次抢购同一代金券的问题,再后续博客中我会提供基于Redis来解决超卖和同一用户多次抢购的问题。

本文内容到此结束了,
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主页:共饮一杯无的博客汇总👨‍💻

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到了这里,关于秒杀微服务实现抢购代金券功能的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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    每到双十一,各位男性朋友们就要大吐血了,万一女朋友想要的东西还没有抢到,就要更加… 所以我便创造了这个自动抢购的脚本,希望对你们有用 思路很简单,就是让“程序”帮我们自动打开浏览器,进入淘宝,然后到购物车等待抢购时间,自动购买并支付。 导入模块,

    2024年02月11日
    浏览(17)
  • 双11自制Python淘宝秒杀抢购脚本代码,女朋友夸个不停 !

    大家好,我是不学前端的前端程序员, 事情是这个样子的,最近不是双十一预购秒杀嘛 由于我女朋友比较笨,手速比较慢,就一直抢不到,她没抢到特价商品就不开心, 她不开心,我也就不能跟着开心,就别提好好打游戏了 为了解决这个问题,就决定写一个自动定时抢购的

    2024年02月19日
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  • 自动化测试、爬虫、秒杀抢购、数据获取新方案,利用docker镜像运行安卓云手机,同时模拟运行多个手机进行数据抓取,可实现火车票、演唱会门票、茅台、直播、iPhone手机自动下单等各种多任务

    自动化测试、爬虫、秒杀抢购、数据获取新方案,利用docker镜像运行安卓云手机,同时模拟运行多个手机进行数据抓取,可实现火车票、演唱会门票、茅台、直播、iPhone手机自动下单等各种多任务。 这里选择的是Redroid,ReDroid(Re mote an Droid)是一个 GPU 加速的 AIC(Android In

    2024年02月03日
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  • 实现秒杀功能设计

    登录页面 登录成功后,跳转商品列表 商品列表页 加载商品信息 商品详情页 根据商品id查出商品信息 返回VO(包括rmiaoshaStatus、emainSeconds) 前端根据数据展示秒杀按钮,点击开始秒杀 订单详情页 后端返回秒杀状态 miaoshaStatus ,前端根据秒杀状态,设置页面: 状态码 0, 未开

    2024年01月22日
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  • 微服务---Redis实用篇-黑马头条项目-优惠卷秒杀功能(使用java阻塞队列对秒杀进行异步优化)

    1.1 秒杀优化-异步秒杀思路 我们来回顾一下下单流程 当用户发起请求,此时会请求nginx,nginx会访问到tomcat,而tomcat中的程序,会进行串行操作,分成如下几个步骤 1、查询优惠卷 2、判断秒杀库存是否足够 3、查询订单 4、校验是否是一人一单 5、扣减库存 6、创建订单 在这六

    2024年02月05日
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  • SpringBoot+RabbitMQ+Redis实现秒杀功能

    传统处理:如果不涉及到redis的话,最初的用户请求进来的流程大概是先去数据库判断下当前用户是否已经秒杀过当前商品,如果秒杀过的话则返回秒杀失败不能重复秒杀,否则的话则执行减库存,下订单等步骤。 然而秒杀场景下,用户量非常庞大直接访问数据库的可能会使

    2024年02月02日
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  • 使用PHP和Redis实现简单秒杀功能

    安装Redis 首先,需要在服务器上安装Redis。如果使用Linux系统,可以使用命令行安装。如果使用Windows系统,可以下载并安装Redis二进制文件。 创建Redis连接 在PHP中,可以使用Redis扩展来连接Redis服务器。需要在PHP文件中包含Redis扩展,并创建一个Redis连接对象。 创建秒杀商品 在

    2024年02月14日
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