• 👏作者简介：大家好，我是爱吃芝士的土豆倪，24届校招生Java选手，很高兴认识大家
• 📕系列专栏：Spring源码、JUC源码、Kafka原理、分布式技术原理、数据库技术
• 🔥如果感觉博主的文章还不错的话，请👍三连支持👍一下博主哦
• 🍂博主正在努力完成2023计划中：源码溯源，一探究竟
• 📝联系方式：nhs19990716，加我进群，大家一起学习，一起进步，一起对抗互联网寒冬👀

腾讯经典面试题-如何做一个迷你版的微信抢红包呢？

业务描述

需求分析

1 各种节假日，发红包+抢红包，不说了，100%高并发业务要求，不能用mysql来做

2 一个总的大红包，会有可能拆分成多个小红包，总金额= 分金额1+分金额2+分金额3…分金额N

3 每个人只能抢一次，你需要有记录，比如100块钱，被拆分成10个红包发出去，

总计有10个红包，抢一个少一个，总数显示(10/6)直到完，需要记录那些人抢到了红包，重复抢作弊不可以。

4 有可能还需要你计时，完整抢完，从发出到全部over，耗时多少？

5 红包过期，或者群主人品差，没人抢红包，原封不动退回。

6 红包过期，剩余金额可能需要回退到发红包主账户下。

由于是高并发不能用mysql来做，只能用redis，那需要要redis的什么数据类型？

架构设计

难点：

1 拆分算法如何

​ 红包其实就是金额，拆分算法如何 ？给你100块，分成10个小红包(金额有可能小概率相同，有2个红包都是2.58)，

​ 如何拆分随机金额设定每个红包里面安装多少钱?

2 次数限制

每个人只能抢一次，次数限制

3 原子性

每抢走一个红包就减少一个(类似减库存)，那这个就需要保证库存的-----------------------原子性，不加锁实现

你认为存在redis什么数据类型里面？set ？hash？ list？

其关键点在于：

• 发红包
• 抢红包：抢，不加锁且原子性，还能支持高并发，且没人一次且有抢红包记录
• 记红包：记录每个人抢了多少
• 拆红包：按照拆红包算法，需要满足三个条件

1.所有人抢到金额之和等于红包金额，不能超过，也不能少于

2.每个人至少抢到一分钱

3.要保证所有人抢到金额的几率相等

结论

需要设计一个抢红包业务通用算法

二倍均值法

剩余红包金额为M，剩余人数为N，那么有如下公式：

每次抢到的金额 = 随机区间 （0， (剩余红包金额M ÷ 剩余人数N ) X 2）

这个公式，保证了每次随机金额的平均值是相等的，不会因为抢红包的先后顺序而造成不公平。

举个栗子：

假设有10个人，红包总额100元。

第1次：

100÷10 X2 = 20, 所以第一个人的随机范围是（0，20 )，平均可以抢到10元。假设第一个人随机到10元，那么剩余金额是100-10 = 90 元。

第2次：

90÷9 X2 = 20, 所以第二个人的随机范围同样是（0，20 )，平均可以抢到10元。假设第二个人随机到10元，那么剩余金额是90-10 = 80 元。

第3次：

80÷8 X2 = 20, 所以第三个人的随机范围同样是（0，20 )，平均可以抢到10元。 以此类推，每一次随机范围的均值是相等的。

编码实现

RedPackageController

@RestController
public class RedPackageController
{public static final String RED_PACKAGE_KEY = "redpackage:";public static final String RED_PACKAGE_CONSUME_KEY = "redpackage:consume:";@Resourceprivate RedisTemplate redisTemplate;/*** 拆分+发送红包* http://localhost:5555/send?totalMoney=100&redPackageNumber=5* @param totalMoney* @param redPackageNumber* @return*/@RequestMapping("/send")public String sendRedPackage(int totalMoney,int redPackageNumber){//1 拆红包，总金额拆分成多少个红包，每个小红包里面包多少钱Integer[] splitRedPackages = splitRedPackage(totalMoney, redPackageNumber);//2 红包的全局IDString key = RED_PACKAGE_KEY+IdUtil.simpleUUID();//3 采用list存储红包并设置过期时间redisTemplate.opsForList().leftPushAll(key,splitRedPackages);redisTemplate.expire(key,1,TimeUnit.DAYS);return key+"\t"+"\t"+ Ints.asList(Arrays.stream(splitRedPackages).mapToInt(Integer::valueOf).toArray());}/*** http://localhost:5555/rob?redPackageKey=上一步的红包UUID&userId=1*/// 之所以是这样是因为redis核心是由单线程实现的@RequestMapping("/rob")public String rodRedPackage(String redPackageKey,String userId){//1 验证某个用户是否抢过红包Object redPackage = redisTemplate.opsForHash().get(RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPackageKey, userId);//2 没有抢过就开抢，否则返回-2表示抢过if (redPackage == null) {// 2.1 从list里面出队一个红包，抢到了一个Object partRedPackage = redisTemplate.opsForList().leftPop(RED_PACKAGE_KEY + redPackageKey);if (partRedPackage != null) {//2.2 抢到手后，记录进去hash表示谁抢到了多少钱的某一个红包redisTemplate.opsForHash().put(RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPackageKey,userId,partRedPackage);System.out.println("用户: "+userId+"\t 抢到多少钱红包: "+partRedPackage);//TODO 后续异步进mysql或者RabbitMQ进一步处理return String.valueOf(partRedPackage);}//抢完return "errorCode:-1,红包抢完了";}//3 某个用户抢过了，不可以作弊重新抢return "errorCode:-2,   message: "+"\t"+userId+" 用户你已经抢过红包了";}/*** 1 拆完红包总金额+每个小红包金额别太离谱* @param totalMoney* @param redPackageNumber* @return*/private Integer[] splitRedPackage(int totalMoney, int redPackageNumber){int useMoney = 0;Integer[] redPackageNumbers = new Integer[redPackageNumber];Random random = new Random();for (int i = 0; i < redPackageNumber; i++){if(i == redPackageNumber - 1){redPackageNumbers[i] = totalMoney - useMoney;}else{int avgMoney = (totalMoney - useMoney) * 2 / (redPackageNumber - i);redPackageNumbers[i] = 1 + random.nextInt(avgMoney - 1);}useMoney = useMoney + redPackageNumbers[i];}return redPackageNumbers;}
}