黑马点评笔记

短信登录

jdk 版本降为11

测试地址：http://localhost:8081/shop-type/list

开启前端（windows）：

start nginx.exe

测试地址：http://localhost:8080/

开启 redis（centos7）：

# cd /usr/local/bin/
# ./redis-server /etc/redis.conf

发送验证码

在 UserController.java 中

请求方法：post

请求路径：/user/code

请求参数：phone，电话号码

返回值：无

Controller 层：

    @PostMapping("code")
    public Result sendCode(@RequestParam("phone") String phone, HttpSession session) {
        // TODO 发送短信验证码并保存验证码
        return userService.sendCode(phone, session);
    }

Service 层：

    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手机号格式错误");
        }
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
        session.setAttribute("code", code);
        log.debug("code send successfully: {}", code);
        return Result.ok();
    }

登录

Controller 层：

    @PostMapping("/login")
    public Result login(@RequestBody LoginFormDTO loginForm, HttpSession session){
        // TODO 实现登录功能
        return userService.login(loginForm, session);
    }

Service 层：

    @Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        String phone = loginForm.getPhone();
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手机号格式错误");
        }
        Object cacheCode = session.getAttribute("code");
        String code = loginForm.getCode();
        if (cacheCode == null || !cacheCode.toString().equals(code)) {
            return Result.fail("验证码错误");
        }
        User user = query().eq("phone", phone).one();
        if (user == null) {
            user = createUserWithPhone(phone);
        }
        session.setAttribute("user", BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class));
        return Result.ok();
    }

请求拦截器做登录校验：

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        HttpSession session = request.getSession();	// tomcat 会自动根据 cookie 取出 session
        Object user = session.getAttribute("user");
        if (user == null) {
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
        UserHolder.saveUser((UserDTO) user);
        return true;
    }

    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
        UserHolder.removeUser();
    }
}

UserHolder 封装了 ThreadLocal：

public class UserHolder {
    private static final ThreadLocal<UserDTO> tl = new ThreadLocal<>();
    public static void saveUser(UserDTO user){
        tl.set(user);
    }
    public static UserDTO getUser(){
        return tl.get();
    }
    public static void removeUser(){
        tl.remove();
    }
}

使用 UserDTO 保存向前端响应的数据，剔除了 User 实体类中的密码等敏感内容：

@Data
public class UserDTO {
    private Long id;
    private String nickName;
    private String icon;
}

在 MvcConfig 中注册拦截器：

@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor()).excludePathPatterns(
                "/user/login",
                "/user/code",
                "/blog/hot",
                "/shop/**",
                "/shop-type/**",
                "/voucher/**"
        );
    }
}

实现 me 接口：

    @GetMapping("/me")
    public Result me(){
        UserDTO user = UserHolder.getUser();
        return Result.ok(user);
    }

Redis 代替 session

session共享问题：多台Tomcat并不共享session存储空间，当请求切换到不同tomcat服务时导致数据丢失的问题

session的替代方案应该满足：数据共享；内存存储；key、value结构。Redis 正好满足

发送验证码，保存到 redis：

    @Override
    public Result sendCode(String phone, HttpSession session) {
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手机号格式错误");
        }
        String code = RandomUtil.randomNumbers(6);
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("login:code:" + phone, code, 2, TimeUnit.MINUTES);
        log.debug("code send successfully: {}", code);
        return Result.ok();
    }

登录逻辑：

• 校验手机号
• 从 redis 和表单中分别获取验证码并校验
• 根据手机号从数据库查询数据（若不存在则创建）
• 生成随机 token 作为 key，构造 UserDTO 作为 value（Hash 类型），存入 redis，设置 30 min 过期
• 将 token 返回给前端

    @Override
    public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
        String phone = loginForm.getPhone();
        if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
            return Result.fail("手机号格式错误");
        }
        String cacheCode = stringRedisTemplate.opsForValue().get("login:code:" + phone);
        String code = loginForm.getCode();

        if (cacheCode == null || !cacheCode.equals(code)) {
            return Result.fail("验证码错误");
        }
        User user = query().eq("phone", phone).one();
        if (user == null) {
            user = createUserWithPhone(phone);
        }
        String token = UUID.randomUUID().toString(true);
        UserDTO userDTO = BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class);
        Map<String, Object> userMap = BeanUtil.beanToMap(userDTO, new HashMap<>(), CopyOptions.create().setIgnoreNullValue(true).setFieldValueEditor(
                (fieldName, fieldValue) -> fieldValue.toString()
        ));
        stringRedisTemplate.opsForHash().putAll("login:token:" + token, userMap);
        stringRedisTemplate.expire("login:token:" + token, 30, TimeUnit.MINUTES);

        return Result.ok(token);
    }

在请求拦截器中：

• 从请求头的 "authorization" 字段获取 token
• 检查 token 是否为空，若不为空则从 redis 中获取 UserDTO；否则返回错误
• 将 UserDTO 存入 ThreadLocal
• 刷新 token 的过期时间为 30 分钟

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        String token = request.getHeader("authorization");
        if (StrUtil.isBlank(token)) {
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
        Map<Object, Object> userMap = stringRedisTemplate.opsForHash().entries("login:token:" + token);
        if (userMap.isEmpty()) {
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
        UserDTO userDTO = BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
        UserHolder.saveUser(userDTO);
        stringRedisTemplate.expire("login:token:" + token, 30, TimeUnit.MINUTES);
        return true;
    }

上面的拦截器问题在于，只能对于在拦截路径下的请求更新过期时间，对于不需要拦截的路径，无法更新过期时间，这是不符合常理的，需要再增加一个拦截所有路径的拦截器

在 RefreshTokenInterceptor 中获取 token，从 redis 读取用户，设置 ThreadLocal，更新过期时间

对于任何异常情况，都不做拦截，直接返回 true

public class RefreshTokenInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public RefreshTokenInterceptor(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        String token = request.getHeader("authorization");
        if (StrUtil.isBlank(token)) {
            return true;
        }
        Map<Object, Object> userMap = stringRedisTemplate.opsForHash().entries("login:token:" + token);
        if (userMap.isEmpty()) {
            return true;
        }
        UserDTO userDTO = BeanUtil.fillBeanWithMap(userMap, new UserDTO(), false);
        UserHolder.saveUser(userDTO);
        stringRedisTemplate.expire("login:token:" + token, 30, TimeUnit.MINUTES);
        return true;
    }
}

在 LoginInterceptor 中，只需检查 ThreadLocal 中是否存在 User 即可：

public class LoginInterceptor implements HandlerInterceptor {

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        if (UserHolder.getUser() == null) {
            response.setStatus(401);
            return false;
        }
        return true;
    }
}

在 MvcConfig 中注册 2 个拦截器

@Configuration
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor((new RefreshTokenInterceptor(stringRedisTemplate))).order(0);
        registry.addInterceptor(new LoginInterceptor()).excludePathPatterns(
                "/user/login",
                "/user/code",
                "/blog/hot",
                "/shop/**",
                "/shop-type/**",
                "/voucher/**"
        ).order(1);
    }
}

JWT 实现登录

在登录时将用户信息编码进 jwt 返回给客户端：

@Override
public Result login(LoginFormDTO loginForm, HttpSession session) {
    String phone = loginForm.getPhone();
    if (RegexUtils.isPhoneInvalid(phone)) {
        return Result.fail("手机号格式错误");
    }
    String cacheCode = stringRedisTemplate.opsForValue().get("login:code:" + phone);
    String code = loginForm.getCode();

    if (cacheCode == null || !cacheCode.equals(code)) {
        return Result.fail("验证码错误");
    }
    User user = query().eq("phone", phone).one();
    if (user == null) {
        user = createUserWithPhone(phone);
    }
    Map<String, Object> claims = new HashMap<>();
    claims.put("id", user.getId());
    claims.put("nickName", user.getNickName());
    claims.put("icon", user.getIcon());
    String token = JwtUtil.genToken(claims);
    stringRedisTemplate.opsForValue().set(token, token, 24, TimeUnit.HOURS);
    return Result.ok(token);
}

在请求拦截器中，校验 token 并刷新过期时间：

@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
    String token = request.getHeader("Authorization");
    if (StrUtil.isBlank(token)) {
        return true;
    }
    try {
        String redisToken = stringRedisTemplate.opsForValue().get(token);
        if (redisToken == null) {
            return true;
        }
        Map<String, Object> claims = JwtUtil.parseToken(token);
        UserDTO userDTO = new UserDTO();
        userDTO.setId(Long.valueOf((Integer)claims.get("id")));
        userDTO.setNickName((String) claims.get("nickName"));
        userDTO.setIcon((String) claims.get("icon"));
        UserHolder.saveUser(userDTO);
        stringRedisTemplate.expire(token, 24, TimeUnit.HOURS);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
        return true;
    }
    return true;
}

缓存

添加商户缓存

原有的接口直接查询数据库：

    @GetMapping("/{id}")
    public Result queryShopById(@PathVariable("id") Long id) {
        return Result.ok(shopService.getById(id));	// mybatis-plus 直接根据 id 查询
    }

Controller 层：

    @GetMapping("/{id}")
    public Result queryShopById(@PathVariable("id") Long id) {
        return shopService.queryById(id);
    }

Service 层：

@Service
public class ShopServiceImpl extends ServiceImpl<ShopMapper, Shop> implements IShopService {
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Override
    public Result queryById(Long id) {
    	// 先查缓存
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop:" + id);
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {		// 缓存中存在
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return Result.ok(shop);
        }
        // 缓存不存在，查数据库
        Shop shop = getById(id);
        if (shop == null) {
            return Result.fail("商户不存在");
        }
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, JSONUtil.toJsonStr(shop));
        return Result.ok(shop);
    }
}

添加商户分类缓存

在 ShopTypeController 类中：

    @GetMapping("list")
    public Result queryTypeList() {
        return typeService.listShopType();
    }

在 ShopTypeServiceImpl 中：

@Service
public class ShopTypeServiceImpl extends ServiceImpl<ShopTypeMapper, ShopType> implements IShopTypeService {
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Override
    public Result listShopType() {
        String shopTypeJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop-type");
        if (StrUtil.isNotBlank(shopTypeJson)) {
            List<ShopType> shoptype = JSONUtil.toList(shopTypeJson, ShopType.class);
            return Result.ok(shoptype);
        }
        List<ShopType> shoptype = query().orderByAsc("sort").list();
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop-type", JSONUtil.toJsonStr(shoptype));
        return Result.ok(shoptype);
    }
}

缓存更新策略

缓存和数据库的更新策略：先更新数据库，再删除缓存

缓存更新策略的最佳实践方案：

• 低一致性需求：使用Redis自带的内存淘汰机制
• 高一致性需求：主动更新，并以超时剔除作为兜底方案

读操作：

• 缓存命中则直接返回
• 缓存未命中则查询数据库，并写入缓存，设定超时时间

写操作：

• 先写数据库，然后再删除缓存
• 要确保数据库与缓存操作的原子性

实现商户缓存与数据库的双写一致

修改ShopController中的业务逻辑，满足下面的需求：

• 根据id查询店铺时，如果缓存未命中，则查询数据库，将数据库结果写入缓存，并设置超时时间
• 根据id修改店铺时，先修改数据库，再删除缓存

Controller 层：

    @PutMapping
    public Result updateShop(@RequestBody Shop shop) {
        return shopService.update(shop);
    }

Service 层：先写数据库，再删缓存：

    @Override
    @Transactional	// 确保更新数据库和删除缓存在同一事务中
    public Result update(Shop shop) {
        Long id = shop.getId();
        if (id == null) {
            return Result.fail("id 不能为空");
        }
        updateById(shop);	// 先写数据库
        stringRedisTemplate.delete("cache:shop:" + id);	// 再删缓存
        return Result.ok();
    }

在 queryById 中更新缓存时设置过期时间：

stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, JSONUtil.toJsonStr(shop), 30L, TimeUnit.MINUTES);

缓存穿透

缓存穿透是指客户端请求的数据在缓存中和数据库中都不存在，这样缓存永远不会生效，这些请求都会打到数据库

缓存空值

采用缓存空值的策略处理缓存穿透：

    @Override
    public Result queryById(Long id) {
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop:" + id);
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return Result.ok(shop);
        }
        if (shopJson != null) {
            return Result.fail("商户不存在");
        }
        Shop shop = getById(id);
        if (shop == null) {
            // 缓存空值
            stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, "", 3L, TimeUnit.MINUTES);
            return Result.fail("商户不存在");
        }
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, JSONUtil.toJsonStr(shop), 30L, TimeUnit.MINUTES);
        return Result.ok(shop);
    }

BloomFilter

采用布隆过滤器解决缓存穿透：

使用 guava 提供的布隆过滤器，导入依赖：

        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>30.1-jre</version>
        </dependency>

在 ShopServiceImpl 的构造函数中，创建布隆过滤器，并将数据库中已经存在的 id 存入布隆过滤器：

@Service
public class ShopServiceImpl extends ServiceImpl<ShopMapper, Shop> implements IShopService {
	// ...
    private BloomFilter<Long> bloomFilter;
    public ShopServiceImpl() {
        // 设置布隆过滤器的预期插入数量和期望的误判率
        int expectedInsertions = 1000;
        double falsePositiveRate = 0.01;

        // 创建布隆过滤器，使用Long类型作为元素类型
        bloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.longFunnel(), expectedInsertions, falsePositiveRate);
        // 将已经存在的 id 添加到布隆过滤器中，方便后续查询时进行过滤
        List<Long> existingIds = new ArrayList<>();
        for (int i = 1; i < 15; i++) { 	 // 一共 14 个店铺，手动添加，应该是要查 mybatisplus 的，但是查询不到
            existingIds.add(Long.valueOf(i));
        }
        for (Long id : existingIds) {
            bloomFilter.put(id);
        }
    }
    //...
 }

在查询方法中，首选判断布隆过滤器中是否存在：

    @Override
    public Result queryById(Long id) throws InterruptedException {
        if (!bloomFilter.mightContain(id)) {
            return Result.fail("商户不存在(BloomFilter)");
        }
        //...
   	}

最后在添加商户信息时，也要添加到布隆过滤器中

缓存雪崩

缓存雪崩是指在同一时段大量的缓存key同时失效或者Redis服务宕机，导致大量请求到达数据库，带来巨大压力

解决方案：

• 给不同的Key的TTL添加随机值
• 利用Redis集群提高服务的可用性
• 给缓存业务添加降级限流策略
• 给业务添加多级缓存

缓存击穿

缓存击穿问题也叫热点Key问题，就是一个被高并发访问并且缓存重建业务较复杂的key突然失效了，无数的请求访问会在瞬间给数据库带来巨大的冲击

常见的解决方案：

• 互斥锁
• 逻辑过期

基于互斥锁方式解决缓存击穿问题

    private boolean tryLock(String key) {
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    private void unlock(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }

    @Override
    public Result queryById(Long id) throws InterruptedException {
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get("cache:shop:" + id);
        if (StrUtil.isNotBlank(shopJson)) {
            Shop shop = JSONUtil.toBean(shopJson, Shop.class);
            return Result.ok(shop);
        }
        if (shopJson != null) {
            return Result.fail("商户不存在");
        }

        String lockKey = "lock:shop:" + id;
        Shop shop = null;
        try {
            if (!tryLock(lockKey)) {
                Thread.sleep(50);
                return queryById(id);
            }
            shop = getById(id);
            if (shop == null) {
                // 缓存空值
                stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, "", 3L, TimeUnit.MINUTES);
                return Result.fail("商户不存在");
            }
            stringRedisTemplate.opsForValue().set("cache:shop:" + id, JSONUtil.toJsonStr(shop), 30L, TimeUnit.MINUTES);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            unlock(lockKey);
        }
        return Result.ok(shop);
    }

基于逻辑过期方式解决缓存击穿问题

存储带有逻辑过期时间的数据：

@Data
public class RedisData {
    private LocalDateTime expireTime;
    private Object data;
}

    public Shop queryWithLogicalExpire(Long id) {
        String key = "cache:shop:" + id;
        String shopJson = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StrUtil.isBlank(shopJson)) {
            return null;
        }
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(shopJson, RedisData.class);
        Shop shop = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), Shop.class);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            return shop;
        } else {
            String lockKey = "lock:shop:" + id;
            boolean isLock = tryLock(lockKey);
            if (isLock) {
                CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                    saveShop2Redis(id, 30L);
                    unlock(lockKey);
                });
            }
            return shop;
        }
    }
    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

缓存工具封装

基于StringRedisTemplate封装一个缓存工具类，满足下列需求：

• 方法1：将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置TTL过期时间
• 方法2：将任意Java对象序列化为json并存储在string类型的key中，并且可以设置逻辑过期时间，用于处理缓存击穿问题
• 方法3：根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，利用缓存空值的方式解决缓存穿透问题
• 方法4：根据指定的key查询缓存，并反序列化为指定类型，需要利用逻辑过期解决缓存击穿问题

@Component
@Slf4j
public class CacheClient {
    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public CacheClient(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    public void set(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(value), time, unit);
    }

    public void setWithLogicalExpire(String key, Object value, Long time, TimeUnit unit) {
        RedisData redisData = new RedisData();
        redisData.setData(value);
        redisData.setExpireTime(LocalDateTime.now().plusSeconds(unit.toSeconds(time)));
        stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, JSONUtil.toJsonStr(redisData));
    }

    public <R, ID> R queryWithPassThrough(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback
            , Long time, TimeUnit unit) {
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StrUtil.isNotBlank(json)) {
            return JSONUtil.toBean(json, type);
        }
        if (json != null) {
            return null;
        }
        R r = dbFallback.apply(id);
        if (r == null) {
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, "", 3L, TimeUnit.MINUTES);
            return null;
        }
        this.set(key, r, time, unit);
        return r;
    }

    private static final ExecutorService CACHE_REBUILD_EXECUTOR = Executors.newFixedThreadPool(10);

    public <R, ID> R queryWithLogicalExpire(String keyPrefix, ID id, Class<R> type, Function<ID, R> dbFallback, Long time, TimeUnit unit) {
        String key = keyPrefix + id;
        String json = stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
        if (StrUtil.isBlank(json)) {
            return null;
        }
        RedisData redisData = JSONUtil.toBean(json, RedisData.class);
        R r = JSONUtil.toBean((JSONObject) redisData.getData(), type);
        LocalDateTime expireTime = redisData.getExpireTime();
        if (expireTime.isAfter(LocalDateTime.now())) {
            return r;
        } else {
            String lockKey = "lock:shop:" + id;
            boolean isLock = tryLock(lockKey);
            if (isLock) {
                CACHE_REBUILD_EXECUTOR.submit(() -> {
                    try {
                        R res = dbFallback.apply(id);
                        this.setWithLogicalExpire(key, res, time, unit);
                    } catch (Exception e) {
                        throw new RuntimeException(e);
                    } finally {
                        unlock(lockKey);
                    }
                });
            }
            return r;
        }
    }

    private boolean tryLock(String key) {
        Boolean flag = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
        return BooleanUtil.isTrue(flag);
    }

    private void unlock(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }

}

秒杀

全局唯一ID

订单表如果使用数据库自增 id 存在的问题：

• id 的规律性太明显
• 受单表数据量的限制

需要一个在分布式系统下用来生成全局唯一ID的工具

@Component
public class RedisIdWorker {
    /**
     * 开始时间戳
     */
    private static final long BEGIN_TIMESTAMP = 1640995200L;
    /**
     * 序列号的位数
     */
    private static final int COUNT_BITS = 32;

    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public RedisIdWorker(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    public long nextId(String keyPrefix) {
        // 1.生成时间戳
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        long nowSecond = now.toEpochSecond(ZoneOffset.UTC);
        long timestamp = nowSecond - BEGIN_TIMESTAMP;

        // 2.生成序列号
        // 2.1.获取当前日期，精确到天
        String date = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy:MM:dd"));
        // 2.2.自增长
        long count = stringRedisTemplate.opsForValue().increment("icr:" + keyPrefix + ":" + date);	// 每天一个 key

        // 3.拼接并返回
        return timestamp << COUNT_BITS | count;
    }
}

实现优惠券秒杀的下单功能

下单时需要判断两点：

• 秒杀是否开始或结束，如果尚未开始或已经结束则无法下单
• 库存是否充足，不足则无法下单

实现下单功能：

@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {
    @Resource
    private ISeckillVoucherService seckillVoucherService;
    @Resource
    private RedisIdWorker redisIdWorker;
    @Override
    @Transactional
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
            return Result.fail("秒杀尚未开始");
        }
        if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {
            return Result.fail("秒杀已经结束");
        }
        if (voucher.getStock() < 1) {
            return Result.fail("库存不足");
        }
        boolean success = seckillVoucherService.update().setSql("stock = stock - 1").eq("voucher_id", voucherId).update();
        if (!success) {
            return Result.fail("库存不足");
        }
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        Long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);

        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        voucherOrder.setUserId(userId);

        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);
        return Result.ok(orderId);
    }
}

考虑多线程争抢，上面的代码会出现"超卖问题"

使用乐观锁解决超卖问题

乐观锁有 2 种实现方式：

• 版本号机制
• CAS 机制

下面的代码实际上并没有用到乐观锁，只是在操作数据库减库存之前判断库存是否大于0：

    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
            return Result.fail("秒杀尚未开始");
        }
        if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {
            return Result.fail("秒杀已经结束");
        }
        if (voucher.getStock() < 1) {
            return Result.fail("库存不足");
        }
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")
                .eq("voucher_id", voucherId)
                .gt("stock", 0)		// 库存 > 0
                .update();
        if (!success) {
            return Result.fail("库存不足");
        }
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        Long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);

        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        voucherOrder.setUserId(userId);

        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);
        return Result.ok(orderId);
    }

一人一单

使用悲观锁处理一人一单问题：

• 锁住 userid 以减小锁的粒度
• 获取代理类对象以实现事务

    @Override
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())) {
            return Result.fail("秒杀尚未开始");
        }
        if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())) {
            return Result.fail("秒杀已经结束");
        }
        if (voucher.getStock() < 1) {
            return Result.fail("库存不足");
        }
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        synchronized (userId.toString().intern()) {
            IVoucherOrderService proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();
            return createVoucherOrder(voucherId);
        }
    }

    @Transactional
    public Result createVoucherOrder(Long voucherId) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        Integer count = query().eq("user_id", userId).eq("voucher_id", voucherId).count();
        if (count > 0) {
            return Result.fail("重复购买");
        }
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")
                .eq("voucher_id", voucherId)
                .gt("stock", 0)
                .update();
        if (!success) {
            return Result.fail("库存不足");
        }

        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        Long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);

        voucherOrder.setUserId(userId);

        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);
        return Result.ok(orderId);
    }

上面的锁在集群模式下仍然会出现并发安全问题，因为 synchronized 锁是不能跨 JVM 的

分布式锁

满足分布式系统或集群模式下多进程可见并且互斥的锁

navie 实现

public class SimpleRedisLock implements ILock{
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    private String name;
    public SimpleRedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.name = name;
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    private static final String KEY_PREFIX = "lock:";

    @Override
    public boolean tryLock(long timeoutSec) {
        long id = Thread.currentThread().getId();
        Boolean res = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, id + "", timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
        return Boolean.TRUE.equals(res);
    }

    @Override
    public void unlock() {
        stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);
    }
}

应用于"一人一单"：

        Long userId = UserHolder.getUser().getId();

        SimpleRedisLock lock = new SimpleRedisLock("order:" + userId, stringRedisTemplate);
        boolean isLock = lock.tryLock(50);
        if (!isLock) {
            return Result.fail("重复下单 RedisLock");
        }
        try {
            return createVoucherOrder(voucherId);
        } finally {
             lock.unlock();
        }

解决误删

在获取锁时存入线程标示（可以用UUID表示）

在释放锁时先获取锁中的线程标示，判断是否与当前线程标示一致

• 如果一致则释放锁
• 如果不一致则不释放锁

public class SimpleRedisLock implements ILock{
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    private String name;
    public SimpleRedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.name = name;
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
    private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";

    @Override
    public boolean tryLock(long timeoutSec) {
        String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();	// 增加 uuid 前缀，防止 threadID 重复
        Boolean res = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
        return Boolean.TRUE.equals(res);
    }

    @Override
    public void unlock() {
        String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
        String id = stringRedisTemplate.opsForValue().get(KEY_PREFIX + name);
        if (id.equals(threadId)) {
            stringRedisTemplate.delete(KEY_PREFIX + name);
        }
    }
}

Lua 脚本解决多条命令的原子性问题

Redis 调用 Lua 脚本：

eval script numkeys key [key ...] arg [arg ...]

-- resources/unlock.lua
if (redis.call('get', KEYS[1]) == ARGV[1]) then
    return redis.call('del', KEYS[1])
end
return 0

public class SimpleRedisLock implements ILock{
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    private String name;
    public SimpleRedisLock(String name, StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.name = name;
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    private static final String KEY_PREFIX = "lock:";
    private static final String ID_PREFIX = UUID.randomUUID().toString(true) + "-";
    private static final DefaultRedisScript<Long> UNLOCK_SCRIPT;
    static {
        UNLOCK_SCRIPT = new DefaultRedisScript<>();
        UNLOCK_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("unlock.lua"));
        UNLOCK_SCRIPT.setResultType(Long.class);
    }

    @Override
    public boolean tryLock(long timeoutSec) {
        String threadId = ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId();
        Boolean res = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(KEY_PREFIX + name, threadId, timeoutSec, TimeUnit.SECONDS);
        return Boolean.TRUE.equals(res);
    }

    @Override
    public void unlock() {
        stringRedisTemplate.execute(
                UNLOCK_SCRIPT,
                Collections.singletonList(KEY_PREFIX + name),
                ID_PREFIX + Thread.currentThread().getId()
        );
    }
}

基于Redis的分布式锁实现思路：

• 利用set nx ex获取锁，并设置过期时间，保存线程标示
• 释放锁时先判断线程标示是否与自己一致，一致则删除锁

特性：

• 利用set nx满足互斥性
• 利用set ex保证故障时锁依然能释放，避免死锁，提高安全性
• 利用Redis集群保证高可用和高并发特性

存在以下问题：

Redisson

Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格（In-Memory Data Grid）。它不仅提供了一系列的分布式的Java常用对象，还提供了许多分布式服务，其中就包含了各种分布式锁的实现

引入 pom 依赖：

        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson</artifactId>
            <version>3.13.6</version>
        </dependency>

创建配置类：

@Configuration
public class RedisonConfig {
    @Bean
    public RedissonClient redisonClient() {
        Config config = new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://192.168.93.12:6379").setPassword("syc13140");
        return Redisson.create(config);
    }
}

注入并使用：

    @Resource
    private RedissonClient redissonClient;

    @Override
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);
        // 检查秒杀时间和库存...
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        
        RLock lock = redissonClient.getLock("lock:order:" + userId);
        boolean isLock = lock.tryLock();
        if (!isLock) {
            return Result.fail("重复下单 RedisLock");
        }
        try {
            return createVoucherOrder(voucherId);
        } finally {
             lock.unlock();
        }
    }

Redisson 可重入锁原理

前面自己实现的锁是不可重入的：

可重入锁的原理：在加锁时判断一下，锁的值是否是自己的线程 id，如果是，可以再次加锁，同时递增加锁的次数。这就需要在锁中存储 2 个信息：线程 id 和加锁次数（锁的重入次数），使用 Hash 结构比较合适

在解锁时，将锁的重入次数 - 1，如果减到了 0，将锁删除；如果非零，则重置锁的有效期

加锁：

local key = KEYS[1];
local threadId = ARGV[1];
local releaseTime = ARGV[2];

if (redis.call("exists", key) == 0) then
	redis.call("hset", key, threadId, "1");
	redis.call("expire", key, releaseTime);
	return 1;
end;

if (redis.call("hexists", key, threadId) == 1) then
	redis.call("hincrby", key, threadId, "1");
	redis.call("expire", key, releaseTime);
	return 1;
end;
return 0;

解锁：

local key = KEYS[1];
local threadId = ARGV[1];
local releaseTime = ARGV[2];

if (redis.call("hexists", key, threadId) == 0) then
	return nil;
end;

local count = redis.call("hincrby", key, threadId, -1);
if (count > 0) then
	redis.call("expire", key, releaseTime);
	return nil;
else
	redis.call("del", key);
	return nil;
end;	

Redisson 分布式锁原理：

可重入：利用 hash 结构记录线程 id 和重入次数

可重试：利用信号量和 pubsub 实现等待、唤醒、获取锁失败的重试机制

超时续约：利用 watchDog，每隔一段时间(releaseTime / 3)，重置超时时间

Redisson 解决主从同步问题

在所有主节点上都加锁，是谓"联锁"：

void setup() {
	RLock lock1 = redissonClient.getLock("order");
	RLock lock2 = redissonClient2.getLock("order");
	RLock lock3 = redissonClient3.getLock("order");
	
	lock = redissonClient.getMultiLock(lock1, lock2, lock3);
}

总结：

1）不可重入Redis分布式锁：

原理：利用setnx的互斥性；利用ex避免死锁；释放锁时判断线程标示

缺陷：不可重入、无法重试、锁超时失效

2）可重入的Redis分布式锁：

原理：利用hash结构，记录线程标示和重入次数；利用watchDog延续锁时间；利用信号量控制锁重试等待

缺陷：redis宕机引起锁失效问题

3）Redisson的multiLock：

原理：多个独立的Redis节点，必须在所有节点都获取重入锁，才算获取锁成功

缺陷：运维成本高、实现复杂

Redis 优化秒杀

优化方案：我们将耗时比较短的逻辑判断放入到redis中，比如是否库存足够，比如是否一人一单，这样的操作，只要这种逻辑可以完成，就意味着我们是一定可以下单完成的，我们只需要进行快速的逻辑判断，根本就不用等下单逻辑走完，我们直接给用户返回成功， 再在后台开一个线程，后台线程慢慢的去执行queue里边的消息，这样程序不就超级快了吗？而且也不用担心线程池消耗殆尽的问题，因为这里我们的程序中并没有手动使用任何线程池，当然这里边有两个难点

第一个难点是我们怎么在redis中去快速校验一人一单，还有库存判断

第二个难点是由于我们校验和tomcat下单是两个线程，那么我们如何知道到底哪个单他最后是否成功，或者是下单完成，为了完成这件事我们在redis操作完之后，我们会将一些信息返回给前端，同时也会把这些信息丢到异步queue中去，后续操作中，可以通过这个id来查询我们tomcat中的下单逻辑是否完成了

整体思路：当用户下单之后，判断库存是否充足只需要导redis中去根据key找对应的value是否大于0即可，如果不充足，则直接结束，如果充足，继续在redis中判断用户是否可以下单，如果set集合中没有这条数据，说明他可以下单，如果set集合中没有这条记录，则将userId和优惠卷存入到redis中，并且返回0，整个过程需要保证是原子性的，我们可以使用lua来操作

当以上判断逻辑走完之后，我们可以判断当前redis中返回的结果是否是0 ，如果是0，则表示可以下单，则将之前说的信息存入到到queue中去，然后返回，然后再来个线程异步的下单，前端可以通过返回的订单id来判断是否下单成功

秒杀资格判断

在新增优惠券的同时，将库存信息存入 redis 中：

    @Override
    @Transactional
    public 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);
        // 存入 redis
        stringRedisTemplate.opsForValue().set("seckill:stock:" + voucher.getId(), voucher.getStock().toString());
    }

使用 lua 脚本完成秒杀资格判断（判断秒杀库存，一人一单）：

local vocherId = ARGV[1]
local userId = ARGV[2]

local stockKey = "seckill:stock:" .. vocherId   -- string value
local orderKey = "seckill:order:" .. vocherId   -- list

-- 库存不足
if (tonumber(redis.call("get", stockKey)) <= 0) then
    return 1
end

-- 用户已存在，重复下单
if (redis.call("sismember", orderKey, userId) == 1) then
    return 2
end

redis.call("incrby", stockKey, -1); -- 扣减库存
redis.call("sadd", orderKey, userId);   -- 将用户加入集合
return 0

在 java 代码中直接调用 lua 脚本：

@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {
    @Resource
    private ISeckillVoucherService seckillVoucherService;
    @Resource
    private RedisIdWorker redisIdWorker;
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    private static final DefaultRedisScript<Long> SECKILL_SCRIPT;
    static {
        SECKILL_SCRIPT = new DefaultRedisScript<>();
        SECKILL_SCRIPT.setLocation(new ClassPathResource("seckill.lua"));
        SECKILL_SCRIPT.setResultType(Long.class);
    }

    @Override
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
         var result = stringRedisTemplate.execute(
                SECKILL_SCRIPT,
                Collections.emptyList(),
                voucherId.toString(),
                UserHolder.getUser().getId().toString()
        );
         int r = result.intValue();
         if (r != 0) {
             return Result.fail(r == 1 ? "库存不足" : "不能重复下单");
         }
         long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
         return Result.ok(orderId);
    }
    // ...
}

异步下单

在 seckillVoucher 方法中，创建秒杀订单对象，将其压入阻塞队列：

	private BlockingQueue<VoucherOrder> orderTasks = new ArrayBlockingQueue<>(1024 * 1024);
	
    @Override
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        var userId = UserHolder.getUser().getId();
        var result = stringRedisTemplate.execute(
                SECKILL_SCRIPT,
                Collections.emptyList(),
                voucherId.toString(),
                userId.toString()
        );
        int r = result.intValue();
        if (r != 0) {
            return Result.fail(r == 1 ? "库存不足" : "不能重复下单");
        }
        long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        voucherOrder.setId(orderId);
        voucherOrder.setUserId(userId);
        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        orderTasks.add(voucherOrder);

        return Result.ok(orderId);
    }

创建单线程的线程池（异步线程），使用 Spring 提供的 PostConstruct 注解在类初始化后立即提交任务：

    // 单线程线程池
    private static final ExecutorService SECKILL_ORDER_EXECUTOR = Executors.newSingleThreadExecutor();

    @PostConstruct  // 在类初始化后立即执行
    private void init() {
        SECKILL_ORDER_EXECUTOR.submit(new VocherOrderHandler());
    }

    private class VocherOrderHandler implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    var task = orderTasks.take();
                    createVoucherOrder(task);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

任务的内容是：从阻塞队列中获取任务，然后创建订单。创建订单的逻辑如下：

    @Transactional
    public void createVoucherOrder(VoucherOrder voucherOrder) {
        Long voucherId = voucherOrder.getVoucherId();
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")
                .eq("voucher_id", voucherId)
                .gt("stock", 0)
                .update();
        if (!success) {
            return;
        }
        save(voucherOrder);
    }

上面的代码存在的问题：

• 当订单过多，阻塞队列过大，占用内存过多，可能会 OOM
• 一旦服务宕机，订单数据丢失，用户金额损失

消息队列

redis 提供了 3 种不同的方式实现消息队列：

• list
• pub-sub
• stream

list 实现消息队列

使用 lpush/rpop 或 rpush/lpop 可以模拟消息队列

不过要注意的是，当队列中没有消息时RPOP或LPOP操作会返回null，并不像JVM的阻塞队列那样会阻塞并等待消息。因此这里应该使用BRPOP或者BLPOP来实现阻塞效果

基于List的消息队列有哪些优缺点？

优点：

• 利用Redis存储，不受限于JVM内存上限
• 基于Redis的持久化机制，数据安全性有保证
• 可以满足消息有序性

缺点：

• 无法避免消息丢失
• 只支持单消费者

PubSub 实现消息队列

基于PubSub的消息队列有哪些优缺点？

优点：

• 采用发布订阅模型，支持多生产、多消费

缺点：

• 不支持数据持久化
• 无法避免消息丢失
• 消息堆积有上限，超出时数据丢失

Stream

Stream 是 Redis5.0 提供的一种新的数据类型，非常适合作为消息队列

向队列中添加：xadd

读取消息：xread

Stream 消息队列读取消息后不会被删除，消息是永久存在的

XREAD COUNT 1 STREAMS s1 0
XREAD COUNT 1 BLOCK 5000 STREAMS s1 0	# BLOCK 0 永久阻塞

在业务开发中，我们可以循环调用 XREAD 阻塞方式来查询最新消息，从而实现阻塞持续监听队列的效果：

while (true) {
	Object msg = redis.execute("XREAD COUNT 1 BLOCK 2000 STREAMS users $");
	if (msg == null) {
		continue;
	}
	handleMessage(msg);
}

需要注意的是：当我们指定起始ID为$时，代表读取最新的消息，如果我们处理一条消息的过程中，又有超过1条以上的消息到达队列，则下次获取时也只能获取到最新的一条 ，会出现漏读消息的问题

STREAM类型消息队列的XREAD命令特点：

• 消息可回溯
• 一个消息可以被多个消费者读取
• 可以阻塞读取
• 有消息漏读的风险

Stream 消费者组

创建消费者组：

XGROUP CREATE key groupName ID [MKSTREAM]

key：队列名称

groupName：消费者组名称

ID：起始ID标示，$代表队列中最后一个消息，0则代表队列中第一个消息

MKSTREAM：队列不存在时自动创建队列

例如：

XGROUP CREATE s1 g1 0

其他常见命令：

# 删除指定的消费者组
XGROUP DESTORY key groupName

# 给指定的消费者组添加消费者
XGROUP CREATECONSUMER key groupname consumername

# 删除消费者组中的指定消费者
XGROUP DELCONSUMER key groupname consumername

从消费者组读取消息：

XREADGROUP GROUP group consumer [COUNT count] [BLOCK milliseconds] [NOACK] STREAMS key [key ...] ID [ID ...]

group：消费组名称

consumer：消费者名称，如果消费者不存在，会自动创建一个消费者

count：本次查询的最大数量

BLOCK milliseconds：当没有消息时最长等待时间

NOACK：无需手动ACK，获取到消息后自动确认

STREAMS key：指定队列名称

ID：获取消息的起始ID：

• ">"：从下一个未消费的消息开始
• 其它：根据指定id从pending-list中获取已消费但未确认的消息，例如0，是从pending-list中的第一个消息开始

XREADGROUP GROUP g1 c1 COUNT 1 BLOCK 2000 STREAMS s1 >
XACK s1 g1 id

while (true) {
	// 从消息队列中取下一条消息
	Object msg = redis.execute("XREADGROUP GROUP g1 c1 COUNT 1 BLOCK 2000 STREAMS s1 >");
	if (msg == null) {
		continue;
	}
	try {
		handleMessage(msg);	// 完成后提交 ack
	} catch (Exception e) {
		while (true) {
			// 从 pending list 中重新获取消息
			Object msg = redis.execute("XREADGROUP GROUP g1 c1 COUNT 1 BLOCK 2000 STREAMS s1 0");
			if (msg == null) {
				break;	// 获取不到，说明已经被其他线程处理，退出内层循环
			}
			try {
				handleMessage(msg);	// 完成后提交 ack
			} catch (Exception e) {
				continue;	// 又出错了，再重新从 pending list 中获取并处理
			}			
		}
	}
}

STREAM类型消息队列的XREADGROUP命令特点：

• 消息可回溯
• 可以多消费者争抢消息，加快消费速度
• 可以阻塞读取
• 没有消息漏读的风险
• 有消息确认机制，保证消息至少被消费一次

实现基于 Stream 的异步秒杀

需求：

• 创建一个Stream类型的消息队列，名为stream.orders
• 修改之前的秒杀下单Lua脚本，在认定有抢购资格后，直接向stream.orders中添加消息，内容包含voucherId、userId、orderId
• 项目启动时，开启一个线程任务，尝试获取stream.orders中的消息，完成下单

创建消费者组：

XGROUP CREATE stream.orders g1 0 MKSTREAM

修改秒杀脚本 seckill.lua：

local voucherId = ARGV[1]
local userId = ARGV[2]
local orderId = ARGV[3]

local stockKey = 'seckill:stock:' .. voucherId   -- string value
local orderKey = 'seckill:order:' .. voucherId   -- list

-- 库存不足
if (tonumber(redis.call('get', stockKey)) <= 0) then
    return 1
end

-- 用户已存在，重复下单
if (redis.call('sismember', orderKey, userId) == 1) then
    return 2
end

redis.call('incrby', stockKey, -1) -- 扣减库存
redis.call('sadd', orderKey, userId)   -- 将用户加入集合

redis.call('xadd', 'stream.orders', '*', 'userId', userId, 'voucherId', voucherId, 'id', orderId)
return 0

修改服务接口：

    @Override
    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        // 判断购买资格并压入消息队列
        Long result = stringRedisTemplate.execute(
                SECKILL_SCRIPT,
                Collections.emptyList(),
                voucherId.toString(), userId.toString(), String.valueOf(orderId)
        );
        int r = result.intValue();
        if (r != 0) {
            return Result.fail(r == 1 ? "库存不足" : "不能重复下单");
        }
        return Result.ok(orderId);
    }

开启一个线程任务，尝试获取stream.orders中的消息，完成下单:

    // 单线程线程池
    private static final ExecutorService SECKILL_ORDER_EXECUTOR = Executors.newSingleThreadExecutor();

    @PostConstruct  // 在类初始化后立即执行
    private void init() {
        SECKILL_ORDER_EXECUTOR.submit(new VocherOrderHandler());
    }

    private class VocherOrderHandler implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try {
                    List<MapRecord<String, Object, Object>> list= stringRedisTemplate.opsForStream().read(
                            Consumer.from("g1", "c1"),
                            StreamReadOptions.empty().count(1).block(Duration.ofSeconds(2)),
                            StreamOffset.create("stream.orders", ReadOffset.lastConsumed())
                    );
                    if (list == null || list.isEmpty()) {
                        continue;
                    }
                    MapRecord<String, Object, Object> record = list.get(0);
                    Map<Object, Object> values = record.getValue();
                    VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
                    
                    voucherOrder.setId(Long.valueOf((String)values.get("id")));
                    voucherOrder.setVoucherId(Long.valueOf((String)values.get("voucherId")));
                    voucherOrder.setUserId(Long.valueOf((String)values.get("userId")));
                    createVoucherOrder(voucherOrder);   // FIXME: 这里事务不能生效
                    stringRedisTemplate.opsForStream().acknowledge("stream.orders", "g1", record.getId());
                } catch (Exception e) {
                    while (true) {
                        try {
                            List<MapRecord<String, Object, Object>> list= stringRedisTemplate.opsForStream().read(
                                    Consumer.from("g1", "c1"),
                                    StreamReadOptions.empty().count(1),
                                    StreamOffset.create("stream.orders", ReadOffset.from("0"))
                            );
                            if (list == null || list.isEmpty()) {
                                break;
                            }
                            MapRecord<String, Object, Object> record = list.get(0);
                            Map<Object, Object> values = record.getValue();
                            VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
                            
		                    voucherOrder.setId(Long.valueOf((String)values.get("id")));
		                    voucherOrder.setVoucherId(Long.valueOf((String)values.get("voucherId")));
		                    voucherOrder.setUserId(Long.valueOf((String)values.get("userId")));
		                    createVoucherOrder(voucherOrder);   // FIXME: 这里事务不能生效
                            stringRedisTemplate.opsForStream().acknowledge("stream.orders", "g1", record.getId());
                        } catch (Exception e2) {
                            e2.printStackTrace();
                            try {
                                Thread.sleep(20);
                            } catch (InterruptedException ex) {
                                ex.printStackTrace();
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

达人探店

发布探店笔记

探店笔记类似点评网站的评价，往往是图文结合。对应的表有两个：

• tb_blog：探店笔记表，包含笔记中的标题、文字、图片等
• tb_blog_comments：其他用户对探店笔记的评价

修改 SystemConstants::IMAGE_UPLOAD_DIR 为 nginx 的 html/imgs 目录

实现查看发布探店笔记的接口

在 Blog 实体类中，已经保存了一些用户信息，并使用 @TableField(exist = false) 表明它并不属于当前实体类对应的 table：

public class Blog implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    /**
     * 主键
     */
    @TableId(value = "id", type = IdType.AUTO)
    private Long id;
    /**
     * 商户id
     */
    private Long shopId;
    /**
     * 用户id
     */
    private Long userId;
    /**
     * 用户图标
     */
    @TableField(exist = false)
    private String icon;
    /**
     * 用户姓名
     */
    @TableField(exist = false)
    private String name;
    // ...
}

在 BlogController 中处理 get 请求：

    @GetMapping("/{id}")
    public Result queryBlog(@PathVariable("id") Long id) {
        return blogService.queryBlogById(id);
    }

将 queryHotBlog 的业务逻辑也转移到 IBlogService：

    @GetMapping("/hot")
    public Result queryHotBlog(@RequestParam(value = "current", defaultValue = "1") Integer current) {
        return blogService.queryHotBlog(current);
    }

在 IBlogService 中实现业务逻辑：

public class BlogServiceImpl extends ServiceImpl<BlogMapper, Blog> implements IBlogService {
    @Resource
    private IUserService userService;

    @Override
    public Result queryBlogById(Long id) {
        Blog blog = getById(id);
        if (blog == null) {
            return Result.fail("笔记不存在");
        }
        queryBlogUser(blog);
       return Result.ok(blog);
    }

    @Override
    public Result queryHotBlog(Integer current) {
        // 根据用户查询
        Page<Blog> page = query()
                .orderByDesc("liked")
                .page(new Page<>(current, SystemConstants.MAX_PAGE_SIZE));
        // 获取当前页数据
        List<Blog> records = page.getRecords();
        // 查询用户
        records.forEach(this::queryBlogUser);
        return Result.ok(records);
    }

    private void queryBlogUser(Blog blog) {
        Long userId = blog.getUserId();
        User user = userService.getById(userId);
        blog.setName(user.getNickName());
        blog.setIcon(user.getIcon());
    }
}

点赞

原有的点赞功能直接修改数据库，会导致刷赞的情况发生：

    @PutMapping("/like/{id}")
    public Result likeBlog(@PathVariable("id") Long id) {
        // 修改点赞数量
        blogService.update()
                .setSql("liked = liked + 1").eq("id", id).update();
        return Result.ok();
    }

改进点赞功能：

• 同一个用户只能点赞一次，再次点击则取消点赞
• 如果当前用户已经点赞，则点赞按钮高亮显示（前端已实现，判断字段Blog类的isLike属性）

实现步骤：

• 给Blog类中添加一个isLike字段，标示是否被当前用户点赞
• 修改点赞功能，利用Redis的set集合判断是否点赞过，未点赞过则点赞数+1，已点赞过则点赞数-1
• 修改根据id查询Blog的业务，判断当前登录用户是否点赞过，赋值给isLike字段
• 修改分页查询Blog业务，判断当前登录用户是否点赞过，赋值给isLike字段

// BlogController.java
    @PutMapping("/like/{id}")
    public Result likeBlog(@PathVariable("id") Long id) {
        // 修改点赞数量
        return blogService.likeBlog(id);
    }

// BlogServiceImpl.java
    @Override
    @Transactional
    public Result likeBlog(Long id) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        String key = "blog:liked:" + id;
        Boolean isMember = stringRedisTemplate.opsForSet().isMember(key, userId.toString());
        if (BooleanUtil.isFalse(isMember)) {
            boolean isSuccess = update().setSql("liked = liked + 1").eq("id", id).update();
            if (isSuccess) {
                stringRedisTemplate.opsForSet().add(key, userId.toString());
            }
        } else {
            boolean isSuccess = update().setSql("liked = liked - 1").eq("id", id).update();
            stringRedisTemplate.opsForSet().remove(key, userId.toString());
        }
        return Result.ok();
    }
    
    @Override
    public Result queryBlogById(Long id) {
        Blog blog = getById(id);
        if (blog == null) {
            return Result.fail("笔记不存在");
        }
        queryBlogUser(blog);
		// 在根据 id 查询 blog 详情，以及查询 blog 列表的逻辑中，增加判断 isLike 逻辑
        String key = "blog:liked:" + id;
        Boolean isMember = stringRedisTemplate.opsForSet().isMember(key, userId.toString());
        blog.setIsLike(BooleanUtil.isTrue(isMember));
        return Result.ok(blog);
    }

点赞排行榜

需要使用 zset 实现排行榜的功能，改造上述代码

 public class BlogServiceImpl extends ServiceImpl<BlogMapper, Blog> implements IBlogService {
    @Resource
    private IUserService userService;
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    @Override
    public Result queryBlogById(Long id) {
        Blog blog = getById(id);
        if (blog == null) {
            return Result.fail("笔记不存在");
        }
        queryBlogUser(blog);
        isBlogLiked(blog);
       return Result.ok(blog);
    }

    @Override
    public Result queryHotBlog(Integer current) {
        // 根据用户查询
        Page<Blog> page = query()
                .orderByDesc("liked")
                .page(new Page<>(current, SystemConstants.MAX_PAGE_SIZE));
        // 获取当前页数据
        List<Blog> records = page.getRecords();
        // 查询用户
        records.forEach(bolg -> {
            this.queryBlogUser(bolg);
            this.isBlogLiked(bolg);
        });
        return Result.ok(records);
    }

    @Override
    public Result likeBlog(Long id) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        String key = "blog:liked:" + id;
        Double score = stringRedisTemplate.opsForZSet().score(key, userId.toString());
        if (score == null) {
            boolean isSuccess = update().setSql("liked = liked + 1").eq("id", id).update();
            if (isSuccess) {
                stringRedisTemplate.opsForZSet().add(key, userId.toString(), System.currentTimeMillis());
            }
        } else {
            boolean isSuccess = update().setSql("liked = liked - 1").eq("id", id).update();
            stringRedisTemplate.opsForZSet().remove(key, userId.toString());
        }
        return Result.ok();
    }

    private void queryBlogUser(Blog blog) {
        Long userId = blog.getUserId();
        User user = userService.getById(userId);
        blog.setName(user.getNickName());
        blog.setIcon(user.getIcon());
    }

    private void isBlogLiked(Blog blog) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        if (userId == null) {
            return;
        }
        String key = "blog:liked:" + blog.getId();
        Double score = stringRedisTemplate.opsForZSet().score(key, userId.toString());
        blog.setIsLike(score != null);
    }
}

增加 likes 接口，获取某个 blog 的前五的点赞用户，根据 timestamp 排序：

    @GetMapping("/likes/{id}")
    public Result queryBlogLikes(@PathVariable("id") Long id) {
        return blogService.queryBlogLikes(id);
    }

    @Override
    public Result queryBlogLikes(Long id) {
        String key = "blog:liked:" + id;
        Set<String> top5 = stringRedisTemplate.opsForZSet().range(key, 0, 4);
        if (top5 == null || top5.isEmpty()) {
            return Result.ok(Collections.emptyList());
        }
        List<Long> ids = top5.stream().map(Long::valueOf).collect(Collectors.toList());
        List<UserDTO> userDTOs = userService.listByIds(ids)
                .stream()
                .map(user -> BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class))
                .collect(Collectors.toList());
        Collections.reverse(userDTOs);  // 解决 listByIds 导致的逆序问题
        return Result.ok(userDTOs);
    }

好友关注

关注和取关

关注：新增记录

取关：删除记录

在 FollowController 中增加路由规则：

public class FollowController {
    @Resource
    private IFollowService followService;

    @PutMapping("/{id}/{isFollow}")
    public Result follow(@PathVariable("id") Long id, @PathVariable("isFollow") Boolean isFollow) {
        return followService.follow(id, isFollow);
    }

    @GetMapping("/or/not/{id}")
    public Result isFollow(@PathVariable("id") Long id) {
        return followService.isFollow(id);
    }
}

在 FollowServiceImpl 中实现业务逻辑：

public class FollowServiceImpl extends ServiceImpl<FollowMapper, Follow> implements IFollowService {

    @Override
    public Result follow(Long id, Boolean isFollow) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        if (Boolean.TRUE.equals(isFollow)) {
            Follow follow = new Follow();
            follow.setId(userId);
            follow.setFollowUserId(id);
            save(follow);
        } else {
            remove(new QueryWrapper<Follow>().eq("user_id", userId).eq("follow_user_id", id));
        }
        return Result.ok();
    }

    @Override
    public Result isFollow(Long id) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        Integer count = query().eq("user_id", userId).eq("follow_user_id", id).count();
        return Result.ok(count > 0);
    }
}

共同关注

先实现在笔记页面点击用户头像，跳转到用户详情页的2个接口：

// UserController
    @GetMapping("/{id}")
    public Result queryUserById(@PathVariable("id") Long userId) {
        User user = userService.getById(userId);
        if (user == null) {
            return Result.ok();
        }
        UserDTO userDTO = BeanUtil.copyProperties(user, UserDTO.class);
        return Result.ok(userDTO);
    }
   
// BlogController
    @GetMapping("/of/user")
    public Result queryBlogByUserId(@RequestParam(value="current", defaultValue = "1") Integer current, @RequestParam("id") Long id) {
        Page<Blog> page = blogService.query().eq("user_id", id).page(new Page<>(current, SystemConstants.MAX_PAGE_SIZE));
        List<Blog> records = page.getRecords();
        return Result.ok(records);
    }

使用 Redis Set 的 SINTER 求交集实现共同关注的功能，为此，需要修改之前的关注接口，使其存入 Redis

修改原来的 follow 业务，在增减关注列表时增删 Redis：

    @Override
    public Result follow(Long id, Boolean isFollow) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        if (Boolean.TRUE.equals(isFollow)) {
            Follow follow = new Follow();
            follow.setUserId(userId);
            follow.setFollowUserId(id);
            boolean success = save(follow);
            if (success) {
                stringRedisTemplate.opsForSet().add("follower:" + userId, id.toString());
            }
        } else {
            remove(new QueryWrapper<Follow>().eq("user_id", userId).eq("follow_user_id", id));
            if (success) {
                stringRedisTemplate.opsForSet().remove("follower:" + userId, id.toString());
            }
        }
        return Result.ok();
    }

增加 common 接口：

    @GetMapping("/common/{id}")
    public Result common(@PathVariable("id") Long id) {
        return followService.common(id);
    }

    @Override
    public Result common(Long id) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        Set<String> intersect = stringRedisTemplate.opsForSet().intersect("follower:" + userId, "follower:" + id);
        if (intersect == null || intersect.isEmpty()) {
            return Result.ok(Collections.emptyList());
        }
        // 这里 list 查询数据库更好
        List<UserDTO> userDTOS = intersect.stream().map(uid -> BeanUtil.copyProperties(userService.getById(uid), UserDTO.class)).collect(Collectors.toList());
        return Result.ok(userDTOS);
    }

Feed 流

需求：

• 修改新增探店笔记的业务，在保存blog到数据库的同时，推送到粉丝的收件箱
• 收件箱满足可以根据时间戳排序，必须用Redis的数据结构实现
• 查询收件箱数据时，可以实现分页查询

在保存 blog 的同时推送到 redis：

    @PostMapping
    public Result saveBlog(@RequestBody Blog blog) {
        return blogService.saveBlog(blog);
    }

    @Override
    public Result saveBlog(Blog blog) {
        // 获取登录用户
        UserDTO user = UserHolder.getUser();
        blog.setUserId(user.getId());
        // 保存探店博文
        boolean success = save(blog);
        if (!success) {
            return Result.fail("新增笔记失败");
        }
        List<Follow> followers = followService.query().eq("follow_user_id", user.getId()).list();
        // 推送 blogid 给所有粉丝
        for (Follow follow : followers) {
            String key = "feed:" + blog.getId();
            stringRedisTemplate.opsForZSet().add(key, follow.getUserId().toString(), System.currentTimeMillis());
        }
        // 返回id
        return Result.ok(blog.getId());
    }

# ZREVRANGEBYSCORE key max min [WITHSCORES] [LIMIT offset count]
ZREVRANGEBYSCORE z1 1000 0 WITHSCORES LIMIT 0 3
ZADD z1 8 m8
ZREVRANGEBYSCORE z1 5 0 WITHSCORES LIMIT 1 3

滚动分页查询参数：

• max：当前时间戳｜上一次查询到最小时间戳
• min：0
• offset：0｜在上一次的结果中，与最小值一样的元素个数
• count：3

实现 queryBlogOfFollow 接口：

    @GetMapping("/of/follow")
    public Result queryBlogOfFollow(@RequestParam(value = "lastId") Long max, @RequestParam(value="offset", defaultValue = "0") Integer offset) {
        return blogService.queryBlogOfFollow(max, offset);
    }

    @Override
    public Result queryBlogOfFollow(Long max, Integer offset) {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        String key = "feed:" + userId;
        Set<ZSetOperations.TypedTuple<String>> typedTuples = stringRedisTemplate.opsForZSet().reverseRangeByScoreWithScores(key, 0, max, offset, 3);
        if (typedTuples == null || typedTuples.isEmpty()) {
            return Result.ok(Collections.emptyList());
        }
        List<Long> ids = new ArrayList<>(typedTuples.size());
        long minTime = 0;
        int os = 1;
        for (ZSetOperations.TypedTuple<String> typedTuple : typedTuples) {
            ids.add(Long.valueOf(typedTuple.getValue()));
            long time = typedTuple.getScore().longValue();
            if (minTime == time) {
                os++;
            } else {
                minTime = time;
                os = 1;
            }
        }
        String idStr = StrUtil.join(",", ids);
        List<Blog> blogs = query().in("id", ids).last("ORDER BY FIELD(id," + idStr + ")").list();
        for (Blog blog : blogs) {
            queryBlogUser(blog);
            isBlogLiked(blog);
        }

        ScrollResult scrollResult = new ScrollResult();
        scrollResult.setList(blogs);
        scrollResult.setMinTime(minTime);
        scrollResult.setOffset(os);
        return Result.ok(scrollResult);
    }

附近商户（略）

用户签到

BitMap的操作命令有：

SETBIT：向指定位置（offset）存入一个0或1

GETBIT ：获取指定位置（offset）的bit值

BITCOUNT ：统计BitMap中值为1的bit位的数量

BITFIELD ：操作（查询、修改、自增）BitMap中bit数组中的指定位置（offset）的值

BITFIELD_RO ：获取BitMap中bit数组，并以十进制形式返回

BITOP ：将多个BitMap的结果做位运算（与 、或、异或）

BITPOS ：查找bit数组中指定范围内第一个0或1出现的位置

实现签到

    @PostMapping("/sign")
    public Result sign() {
        return userService.sign();
    }

    @Override
    public Result sign() {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        String keySuffix = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern(":yyyyMM"));
        String key = "sign:" + userId + keySuffix;
        int dayOfMounth = now.getDayOfMonth();
        stringRedisTemplate.opsForValue().setBit(key, dayOfMounth - 1, true);
        return Result.ok();
    }

签到统计

    @GetMapping("/sign/count")
    public Result signCount(){
        return userService.signCount();
    }

    @Override
    public Result signCount() {
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
        String keySuffix = now.format(DateTimeFormatter.ofPattern(":yyyyMM"));
        String key = "sign:" + userId + keySuffix;
        int dayOfMounth = now.getDayOfMonth();
        List<Long> signResult = stringRedisTemplate.opsForValue().bitField(
                key,
                BitFieldSubCommands.create().get(BitFieldSubCommands.BitFieldType.unsigned(dayOfMounth)).valueAt(0)
        );
        if(signResult == null || signResult.isEmpty()) {
            return Result.ok(0);
        }
        Long num = signResult.get(0);
        if (num == null || num == 0) {
            return Result.ok(0);
        }
        int cnt = 0;
        while (true) {
            if ((num & 1) == 0) {
                break;
            } else {
                cnt++;
            }
            num >>>= 1;
        }
        return Result.ok(cnt);
    }

UV 统计

首先我们搞懂两个概念：

UV：全称Unique Visitor，也叫独立访客量，是指通过互联网访问、浏览这个网页的自然人。1天内同一个用户多次访问该网站，只记录1次。

PV：全称Page View，也叫页面访问量或点击量，用户每访问网站的一个页面，记录1次PV，用户多次打开页面，则记录多次PV。往往用来衡量网站的流量。

UV统计在服务端做会比较麻烦，因为要判断该用户是否已经统计过了，需要将统计过的用户信息保存。但是如果每个访问的用户都保存到Redis中，数据量会非常恐怖。