抢课_电商商品预约等等类似通用业务设计---基于 bitset 实现

✅基于 bitset 实现高效的 商品_选修课... 预约

业务场景

• 在电商类行业：

针对一些热点商品，我们提供了预约功能，就像天猫超市卖茅台一样，需要提前预约才能购买，不约不能买

• 在校园抢课系统：

针对一些热点选修课，我们提供了预约抢课功能，就像天猫超市卖茅台一样，需要提前预约才能购抢，不约不能抢

同一个商品，我们想要记录哪些用户预约过，同时需要能够快速查询，并且可以尽可能的减少存储空间，避免浪费，我们选择了使用 BitSet。

为了快速的存取，我们使用 Redis，正好Redis 也支持 bitSet 数据结构，同时，我们为了避免Redis 挂了，我们也要存储一张预约表， 在数据库中做持久化。

Redis 的 BitSet 是一种特殊的字符串类型，它允许你对字符串中的每一位（bit）进行操作。每个位可以是 0 或 1，因此你可以将 BitSet 视为一个非常高效的布尔数组。

使用 Redis BitSet 的好处

1. 节省内存
2. 每个位只占用 1 位（bit），相比于布尔数组或整数数组，BitSet 可以显著减少内存占用。这对于存储大量布尔值（如用户是否预约了某个商品）非常有用。
3. 高效的操作
4. Redis 提供了丰富的命令来操作 BitSet，例如 SETBIT、GETBIT、BITCOUNT 等。这些命令可以高效地设置、获取和统计位的状态。
5. 原子性操作
6. Redis 的 BitSet 操作是原子性的，这意味着多个客户端可以同时对同一个 BitSet 进行操作而不会产生竞争条件。这在高并发场景下非常重要。

因为我们的用户 ID 是一定不重复的，并且可以转换成integer，所以没一个用户可以映射到一个唯一的 bit 上面，这样预约过的用户对应的 bit 设置为1 ，没预约过的默认为0，就能实现存储预约信息了。

那么我们就可以把商品 id 作为 key，存储一个 bitset，bitset 中存储的是已经预约过的用户的id 列表。

具体实现

/**
 * 商品预约
 * 先更新缓存，再更新数据库。优先保证缓存，如果出现不一致，以缓存为主
 *
 * @param request
 * @return
 */
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public GoodsBookResponse book(GoodsBookRequest request) {
    // 因为用户id都是不重复的，并且可以转换成integer，所以这里可以使用BitSet来存储预约信息，减少存储量
    RBitSet bookedUsers = redissonClient.getBitSet(BOOK_KEY + request.getGoodsType() + CacheConstant.CACHE_KEY_SEPARATOR + request.getGoodsId());
    // 不报错则成功
    bookedUsers.set(Integer.parseInt(request.getBuyerId()));

    GoodsBook existBook = goodsBookMapper.selectByGoodsIdAndBuyerId(request.getGoodsId(), request.getGoodsType().name(), request.getBuyerId());
    if (existBook != null) {
        return new GoodsBookResponse.GoodsBookResponseBuilder().bookId(existBook.getId()).buildSuccess();
    }
    GoodsBook goodsBook = GoodsBook.createBook(request);
    boolean result = save(goodsBook);
    Assert.isTrue(result, () -> new BizException(RepoErrorCode.INSERT_FAILED));

    //异步为热门商品添加缓存，失败不影响业务
    Thread.ofVirtual().start(() -> {
        // 检查是否为热门商品
        long bookedCount = bookedUsers.cardinality();
        if (bookedCount > HOT_GOODS_BOOK_COUNT) {
            hotGoodsService.addHotGoods(request.getGoodsId(), request.getGoodsType().name());
        }
    });

    return new GoodsBookResponse.GoodsBookResponseBuilder().bookId(goodsBook.getId()).buildSuccess();
}

就这样，就可以把一个预约的信息保存下来了。

当29这个用户 ID 预约过之后：

想要查询某个用户是否预约过的时候，可以：

public boolean isBooked(String goodsId, GoodsType goodsType, String buyerId) {
    RBitSet bookedUsers = redissonClient.getBitSet(BOOK_KEY + goodsType + CacheConstant.CACHE_KEY_SEPARATOR + goodsId);
    return bookedUsers.get(Integer.parseInt(buyerId));
}

这样就能查看某个用户是否在 bitset 中，即是否预约过。

以上操作其实就相当于执行了命令：

GETBIT "goods:book:COLLECTION:10085" "39"