点评项目——秒杀优化

2023.12.11

        上一张的秒杀券下单还可以进行优化，先来回顾一下下单流程：

        可以看出流程设计多次查询和操作数据库的操作，并且执行顺序是一个线程串行执行，执行性能是比较低的。

        优化方案：我们将判断秒杀库存和校验一人一单的操作放入Redis中，只要满足这两条操作，那我们是一定可以下单成功的，不用等数据真的写进数据库，当判断满足下单条件之后，将优惠券id、用户id、订单id保存到阻塞队列中，然后直接告诉用户下单成功就好了。至于数据库里的修改操作，可以使用另外一个线程异步读取阻塞队列的信息，完成减库存、创建订单操作。流程图如下所示：

改进秒杀业务，提高并发性能

①新增秒杀优惠券的同时，将优惠券信息保存到Redis中

修改增加优惠券的代码：

    @Override@Transactionalpublic void addSeckillVoucher(Voucher voucher) {// 保存优惠券save(voucher);// 保存秒杀信息SeckillVoucher seckillVoucher = new SeckillVoucher();seckillVoucher.setVoucherId(voucher.getId());seckillVoucher.setStock(voucher.getStock());seckillVoucher.setBeginTime(voucher.getBeginTime());seckillVoucher.setEndTime(voucher.getEndTime());seckillVoucherService.save(seckillVoucher);//保存秒杀券的库存到redis中stringRedisTemplate.opsForValue().set(SECKILL_STOCK_KEY + voucher.getId(),voucher.getStock().toString());}

②基于Lua脚本，判断秒杀库存、一人一单，决定用户是否抢购成功

流程图如下：

lua代码为：

-- 1.参数列表
-- 1.1.优惠券id
local voucherId = ARGV[1]
-- 1.2.用户id
local userId = ARGV[2]
-- 1.3.订单id
--local orderId = ARGV[3]-- 2.数据key
-- 2.1.库存key
local stockKey = 'seckill:stock:' .. voucherId
-- 2.2.订单key
local orderKey = 'seckill:order:' .. voucherId-- 3.脚本业务
-- 3.1.判断库存是否充足 get stockKey
if(tonumber(redis.call('get', stockKey)) <= 0) then-- 3.2.库存不足，返回1return 1
end
-- 3.2.判断用户是否下单 SISMEMBER orderKey userId
if(redis.call('sismember', orderKey, userId) == 1) then-- 3.3.存在，说明是重复下单，返回2return 2
end
-- 3.4.扣库存 incrby stockKey -1
redis.call('incrby', stockKey, -1)
-- 3.5.下单（保存用户）sadd orderKey userId
redis.call('sadd', orderKey, userId)
-- 3.6.发送消息到队列中， XADD stream.orders * k1 v1 k2 v2 ...
--redis.call('xadd', 'stream.orders', '*', 'userId', userId, 'voucherId', voucherId, 'id', orderId)
return 0

③如果抢购成功，将优惠券id和用户id封装后存入阻塞队列，开启线程任务，不断从阻塞队列中获取信息，实现异步下单功能。

完整代码修改如下：

package com.hmdp.service.impl;import com.hmdp.dto.Result;
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 lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.redisson.api.RLock;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.aop.framework.AopContext;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;import javax.annotation.PostConstruct;
import javax.annotation.Resource;
import java.util.Collections;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;/*** <p>*  服务实现类* </p>*/
@Slf4j
@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {@Resourceprivate RedisIdWorker redisIdWorker;@Resourceprivate ISeckillVoucherService seckillVoucherService;@Resourceprivate StringRedisTemplate stringRedisTemplate;@Resourceprivate RedissonClient redissonClient;private static final DefaultRedisScript<Long> SECKILL_SCRIPT;static {SECKILL_SCRIPT = new DefaultRedisScript<>();SECKILL_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("seckill.lua"));SECKILL_SCRIPT.setResultType(Long.class);}private BlockingQueue<VoucherOrder> orderTasks = new ArrayBlockingQueue<>(1024*1024);private static final ExecutorService SECKILL_ORDER_EXECUTOR = Executors.newSingleThreadExecutor();//线程池@PostConstructprivate void init(){SECKILL_ORDER_EXECUTOR.submit(new VoucherOrderHandler());}private class VoucherOrderHandler implements Runnable{@Overridepublic void run() {while (true){try {//1.获取队列中的订单信息VoucherOrder voucherOrder = orderTasks.take();//2.创建订单handleVoucherOrder(voucherOrder);} catch (Exception e) {log.error("处理订单异常",e);}}}}private void handleVoucherOrder(VoucherOrder voucherOrder) {//1.获取用户Long userId = voucherOrder.getUserId();//2.创建锁对象RLock lock = redissonClient.getLock("lock:order:" + userId);
//        SimpleRedisLock lock = new SimpleRedisLock("order:" + userId, stringRedisTemplate);//3.获取锁boolean isLock = lock.tryLock();//4.判断是否获取锁成功if(!isLock){//获取锁失败，不能让黄牛不断重复，所以直接返回失败log.error("不允许重复下单");return ;}//获取锁成功try {proxy.createVoucherOrder(voucherOrder);} finally {//释放锁lock.unlock();}}//    @Override
//    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
//        //1.查询优惠券
//        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
//        //2.判断秒杀活动是否开始
//        if(voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())){
//            //尚未开始
//            return Result.fail("秒杀尚未开始！");
//        }
//        //3.判断秒杀活动是否已经结束
//        if(voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())){
//            //尚未开始
//            return Result.fail("秒杀已经结束！");
//        }
//        //4.判断库存是否充足
//        if(voucher.getStock() < 1){
//            return Result.fail("库存不足");
//        }
//
//        //此处需要将整个函数锁起来
//        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
//
//        //创建锁对象
//        RLock lock = redissonClient.getLock("lock:order:" + userId);SimpleRedisLock lock = new SimpleRedisLock("order:" + userId, stringRedisTemplate);
//        //获取锁
//        boolean isLock = lock.tryLock();
//        //判断是否获取锁成功
//        if(!isLock){
//            //获取锁失败，不能让黄牛不断重复，所以直接返回失败
//            return Result.fail("不允许重复下单!");
//        }
//        //获取锁成功
//        try {
//            //获取代理对象
//            IVoucherOrderService proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();
//            return proxy.createVoucherOrder(voucherId);
//        } finally {
//            //释放锁
//            lock.unlock();
//        }
//    }private IVoucherOrderService proxy;@Overridepublic Result seckillVoucher(Long voucherId) {//获取用户Long userId = UserHolder.getUser().getId();//1.执行lua脚本Long result = stringRedisTemplate.execute(SECKILL_SCRIPT,Collections.emptyList(),voucherId.toString(),userId.toString());//2.判断结果是否为0int r = result.intValue();if(r != 0){//2.1 不为0，代表没有购买资格return Result.fail(r==1? "库存不足" : "不能重复下单");}//2.2 为0，有购买资格，将下单信息保存到阻塞队列VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();//2.3订单idlong orderId = redisIdWorker.nextId("order");voucherOrder.setId(orderId);//2.4用户idvoucherOrder.setUserId(userId);//2.5代金券idvoucherOrder.setVoucherId(voucherId);//2.6 放入阻塞队列orderTasks.add(voucherOrder);//3.获取代理对象proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();//4.返回订单idreturn Result.ok(orderId);}@Transactionalpublic void createVoucherOrder(VoucherOrder voucherOrder) {//一人只能下一单Long userId = voucherOrder.getUserId();int count = query().eq("user_id", userId).eq("voucher_id", voucherOrder.getVoucherId()).count();//查询订单数目if (count > 0) {//用户已经购买过该秒杀券log.error("用户已经购买过一次");return;}//5.满足条件，扣减库存boolean success = seckillVoucherService.update().setSql("stock = stock - 1").eq("voucher_id", voucherOrder.getVoucherId()).gt("stock", 0)//乐观锁，查询一下stock有无变化，变化了就不能做修改操作.update();if (!success) {//扣减失败log.error("库存不足！");return;}//6.创建订单save(voucherOrder);}
}

        综上，秒杀优化的总体思路就是：先利用Redis完成库存余量、一人一单判断，完成抢单业务，再将下单业务放入阻塞队列，利用独立线程异步下单。

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