文章目录
- 需求分析
- 秒杀场景的解决方案
- 数据库表设计
- 创建秒杀服务
- 关系型数据库实现代金券秒杀
- 相关实体引入
- 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
- SeckillService
- 代金券订单 VoucherOrdersMapper
- 秒杀代金券活动 SeckillVouchersMapper
- 测试验证
- 压力测试
- 下载安装JMeter
- 初始化2000个用户数据
- 认证微服务生产2000个token
- 测试多人抢购代金券
- 测试同一用户抢购多次代金券
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.Driverusername: rootpassword: rooturl: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/seckill?serverTimezone=Asia/Shanghai&characterEncoding=utf8&useUnicode=true&useSSL=false# Redisredis:port: 6379host: localhosttimeout: 3000password: 123456# Swaggerswagger:base-package: com.zjq.seckilltitle: 秒杀微服务API接口文档# 配置 Eureka Server 注册中心eureka:instance:prefer-ip-address: trueinstance-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
代金券订单信息
Rest配置类
/*** RestTemplate 配置类* @author zjq*/@Configurationpublic class RestTemplateConfiguration {@LoadBalanced@Beanpublic 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 @Slf4jpublic class GlobalExceptionHandler {@Resourceprivate 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*/@Servicepublic class SeckillService {@Resourceprivate 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-gatewaycloud: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-seckilluri: lb://ms-seckillpredicates:- Path=/seckill/**filters:- StripPrefix=1secure: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，SignInDinerInfoSignInDinerInfo 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
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：
@Testpublic 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());}
测试多人抢购代金券
添加一个代金券抢购活动信息：
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：
测试后结果如下：
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😰😰😰。
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。
查看数据库发现这一个用户就下了10单。。。
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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