高并发秒杀优化操作

Katashi
178 阅读2分钟

1. 减少数据库的操作

  1. 判断是否重复抢购这个操作可以优化，大致思路是把用户订单放到Redis里，键中加上用户，抢购时判断是否已存在信息。来代替查询数据库

    1. 具体操作

      //生成订单时
redisTemplate.opsForValue().set("order:" + user.getId() + ":" + goods.getId(),
                               JsonUtil.object2JsonStr(seckillOrder));

      //秒杀操作前
SeckillOrder seckillOrder = (SeckillOrder) redisTemplate.opsForValue().get("order:" +user.getId()
                                                                          + ":" + goodsId);
//如果取出的信息不为空代表已经购买过此产品，不能再参与(限购为1情况下)
if(seckillOrder != null){
    return RespBean.error(RespBeanEnum.REPEATE_ERROR);
}

  2. 库存可以在初始化时候就加入到Redis里，秒杀的时候直接减去Redis里的库存，然后再使用RabbitMQ消息队列分别进行处理

    1. 具体操作

      • 配置初始化库存
      //接口调用implements InitializingBean
@RestController
@RequestMapping("/seckill")
public class SecKillController implements InitializingBean{
    //实现这个接口的方法
    //系统初始化，把商品库存数量加载到Redis
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception{
        //从数据库找出有秒杀商品
        List<GoodsVo> list = goodsService.findGoodsVo();
        if(CollectionUtils.isEmpty(list)){
            return;
        }
        //把每个秒杀产品的库存信息加载到Redis里
        list.forEach(goodsVo ->
                    redisTemplate.opsForValue().set("seckillGoods:" + goodsVo.getId(),
                                                   goodsVo.getStockCount()));
    }
    
}
      • 秒杀接口里配置库存减少操作
      @RequestMapping("/doSeckill",method = RequestMethod.POST)
public RespBean doSeckill(User user,Long goodsId){
    //判断用户是否存在
    //一堆代码判断是否重复抢购
    //判断是否重复抢购后
    ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
    //预减库存,每次执行自动-1
    Long stock = valueOperations.decrement("seckillGoods:" + goodsId);
    //如果库存减了之后小于零就执行这个情况，个人感觉这里可能会有问题
    if (stock < 0){
        //每次执行自动加一，防止库存出现-1的情况
        valueOperations.increment("seckillGoods:" + goodsId);
		return RespBean.error(RespBeanEnum.EMPTY_STOCK);
    }
    //生成订单，以后会替换成SeckillMessage
    Order order = orderService.seckill(user,goods);
    return RespBean.success(Order);
}

  3. 把秒杀请求封装成一个对象发送给RabbitMQ。把操作异步掉，用消息队列达到流量削锋的目的。

    1. 具体操作

      • 创建封装对象SeckillMessage

        public class SeckillMessage{
    private User user;
    private Long goodId;
    //getter、setter、构造器省略
}

      • 选择使用RabbitMQ的Topic模式，进行config配置

        @Configuration
public class RabbitMQTopicConfig{
    private static final String QUEUE = "seckillQueue";
    private static final String EXCHANGE = "seckillExchange";
    
    @Bean
    public Queue queue(){
        return new Queue(QUEUE);
    }
    
    @Bean
    public TopicExchange topicExchange(){
        return new TopicExchange(EXCHANGE);
    }
    
    @Bean
    public Binding binding(){
        return BindingBuilder.bind(queue()).to(topicExchange()).with("seckill.#");
    }
}

      • MQSender配置

        @Service
//lombok的注解
@Slf4j
public class MQSender {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    public void sendSeckillMessage(String message){
        log.info("发送消息："  + message);
        rabbitTemplate.converAndSend("seckillExchange", "seckill.message", message);
    }
}

      • 配置完后回到Controller接口修改，加入MQSender

        @Autowired
private MQSender mqSender;

@RequestMapping("/doSeckill",method = RequestMethod.POST)
public RespBean doSeckill(User user,Long goodsId){
    //判断用户是否存在
    //一堆代码判断是否重复抢购
    //判断是否重复抢购后
    ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
    //预减库存,每次执行自动-1
    Long stock = valueOperations.decrement("seckillGoods:" + goodsId);
    //如果库存减了之后小于零就执行这个情况，个人感觉这里可能会有问题
    if (stock < 0){
        //每次执行自动加一，防止库存出现-1的情况
        valueOperations.increment("seckillGoods:" + goodsId);
		return RespBean.error(RespBeanEnum.EMPTY_STOCK);
    }
    //替换处
    SeckillMessage seckillMessage = new SeckillMessage(user, goodsId);
    //使用RabbitMQ实现异步，把订单生成放入另一部分操作，这样能快速返回信息。这里是JsonUtil是自己编写的工具类，在下文
    mqSender.sendSeckillMessage(JsonUtil.object2JsonStr(seckillMessage));
    //前端收到0，要作出"排队中"的响应
    return RespBean.success(0);
}

      • MQReceiver，接受sender消息，异步掉操作

        @Service
//lombok的注解
@Slf4j
public class MQReceiver {
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @Autowired
    private IGoodsService goodsService;
    
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
    @Autowired
    private OrderService orderService;
    
    @RabbitListener(queues = "seckillQueue")
    public void receive(String message){
    	//先打印下看看能不能拿到正确的message
        log.info("接受到的消息：" + message);
        //转换消息从JSON到对象
        SeckillMessage seckillMessage = JsonUtil.jsonStr2Object(message, SeckillMessage.class);
        //获取goodId和用户
        User user = seckillMessage.getUser();
        Long goodsId = seckillMessage.getGoodId();
        //获取商品信息
        GoodsVo goodsVo = goodsService.findGoodsVoByGoodsId(goodsId);
        //判断库存
        if(goodsVo.getStockCount() < 1){
            return;
        }
        //判断是否重复抢购
        SeckillOrder seckillOrder = 
            (SeckillOrder) redisTemplate.opsForValue().get("order:" + user.getId() + ":"
                                                          + goodsId);
        if(seckillOrder != null){
            return;
        }
        //下单操作
        orderService.seckill(user,goodsVo);
    }
}

  4. 内存标记，减少库存卖光之后对redis的访问

    1. 具体操作

      • 在Controller里设置个内存标记

        //Long对应不同的商品id
private Map<Long,Boolean> EmptyStockMap = new HashMap<>();

      • 之前的初始化方法重写，加入内存标记初始化

        @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception{
        //从数据库找出有秒杀商品
        List<GoodsVo> list = goodsService.findGoodsVo();
        if(CollectionUtils.isEmpty(list)){
            return;
        }
        //把每个秒杀产品的库存信息加载到Redis里
        list.forEach(goodsVo -> {
            redisTemplate.opsForValue().set("seckillGoods:" + goodsVo.getId(),
                                                   goodsVo.getStockCount()));
            EmptyStockMap.put(goodsVo.getId(),false);
        }
                    
    }

      • 接口里具体实现内存标记判断

        @Autowired
private MQSender mqSender;

@RequestMapping("/doSeckill",method = RequestMethod.POST)
public RespBean doSeckill(User user,Long goodsId){
    //判断用户是否存在
    //一堆代码判断是否重复抢购
    //判断是否重复抢购后
    ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
    //预减库存,每次执行自动-1
    Long stock = valueOperations.decrement("seckillGoods:" + goodsId);
    //内存标记判断，减少Redis访问
    if(EmptyStockMap.get(goodsId)){
        return RespBean.error(RespBeanEnum.EMPTY_STOCK);
    }
    //如果库存减了之后小于零就执行这个情况，个人感觉这里可能会有问题
    if (stock < 0){
        //修改处，标记内存
        EmptyStockMap.put(goodsId,true);
        //每次执行自动加一，防止库存出现-1的情况
        valueOperations.increment("seckillGoods:" + goodsId);
		return RespBean.error(RespBeanEnum.EMPTY_STOCK);
    }
    SeckillMessage seckillMessage = new SeckillMessage(user, goodsId);
    //这里是JsonUtil是自己编写的工具类，在下文
    mqSender.sendSeckillMessage(JsonUtil.object2JsonStr(seckillMessage));
    //前端收到0，要作出"排队中"的响应
    return RespBean.success(0);
}

  5. 轮询判断是否秒杀成功，因为之前只返回了一个排队中

    1. 具体操作

      • 在秒杀的Controller里再新建一个接口，专门获取秒杀结果，返回一个orderId代表成功，返回-1代表秒杀失败，返回0代表排队中

      • Controller

        @RequestMapping("/result",method = RequestMethod.POST)
public RespBean getResult(User user, Long goodsId){
    if(user == null){
		return RespBean.error(RespBeanEnum.SESSION_ERROR);
    }
    Long orderId = seckillOrderService.getResult(user,goodsId);
    return RespBean.success(orderId);
}

      • Service层创建接口并实现(相关自动加载注解就不写了)

        @Override
public Long getResult(User user, Long goodsId){
    SeckillOrder seckillOrder = seckillOrderMapper.selectOne(new QueryWrapper<SeckillOrder)().eq("user_id", user.getId()).eq("goods_id",goodsId);
    //如果订单表里有这个用户下了这个产品的订单，就说明秒杀成功，返回订单编号。
    if(seckillOrder != null){
        return seckillOrder.getOrderId();
    }else if(redisTemplate.hasKey("isStockEmpty:" + goodsId)){
        //如果Redis里这个产品的isStockEmpty标记为是，就返回库存为空的标记
        return -1L;
    }else{
        //如果没有这个订单，就代表秒杀失败
        return 0L;
    }
}

      • 在生成订单的时候要加上判断库存为空

        @Transactional
@Override
public Order seckill(User user,GoodsVo goods){
	ValueOperations valueOperations = redisTemplate.opsForValue();
	//秒杀商品表减库存操作...
    
	//判断是否还有库存
    if(seckillGoods.getStockCount() < 1){
        valueOperations.set("isStockEmpty:" + goods.getId(), "0");
        return null;
    }
}

      • 接下来就是前端写轮询发送请求判断了，若返回-1就是秒杀失败不用轮询，若返回0排队中就要写设置间隔几秒发送请求到getResult接口。

  6. 脚本优化

    • 经历以上操作，超卖问题是解决了，但是存在一个问题，单个用户多次秒杀会使得redis库存多次减少并且超出限购。还会让redis库存扣完但是数据库没有，所以需要优化。(这个方法好像没有用，自己预想是用用户标记)

    • lua脚本实现分布式锁，具体作用看视频

    • image-20220405232633646.png

    • RedisConfig调用

    • image-20220405233014417.png

    • 在配置一个stock.lua判断库存

    • image-20220405234320336.png

    • RedisConfig配置

    • image-20220405234413655.png

    • Controller里判断库存修改

      @Autowired
private RedsiScript<Long> script;

    • image-20220405234718836.png

  7. JSONUtil 或者Maven添加fastJson依赖

    package com.bank.seckill2022.utils;

import com.fasterxml.jackson.core.JsonParseException;
import com.fasterxml.jackson.core.JsonProcessingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.JavaType;
import com.fasterxml.jackson.databind.JsonMappingException;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import java.io.IOException;
import java.util.List;

/**
 * 功能描述:
 * @param: Json工具类
 * @return:
 * @author 来自于网络
 * @date: 2022/3/25 23:36
 */

public class JSONUtil {
    private static ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();
    /**
     * 将对象转换成json字符串
     *
     * @param obj
     * @return
     */
    public static String object2JsonStr(Object obj) {
        try {
            return objectMapper.writeValueAsString(obj);
        } catch (JsonProcessingException e) {
            //打印异常信息
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    /**
     * 将字符串转换为对象
     *
     * @param <T> 泛型
     */
    public static <T> T jsonStr2Object(String jsonStr, Class<T> clazz) {
        try {
            return objectMapper.readValue(jsonStr.getBytes("UTF-8"), clazz);
        } catch (JsonParseException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (JsonMappingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
    /**
     * 将json数据转换成pojo对象list
     * <p>Title: jsonToList</p>
     * <p>Description: </p>
     *
     * @param jsonStr
     * @param beanType
     * @return
     */
    public static <T> List<T> jsonToList(String jsonStr, Class<T> beanType) {
        JavaType javaType =
                objectMapper.getTypeFactory().constructParametricType(List.class, beanType);
        try {
            List<T> list = objectMapper.readValue(jsonStr, javaType);
            return list;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}
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