Redis--day7--黑马点评--优惠券秒杀

元亓亓亓2025-08-18 11:19

（以下内容全部来自上述课程）

优惠券秒杀

1. 全局唯一ID

每个店铺都可以发布优惠券:

当用户抢购时，就会生成订单并保存到tb voucher order这张表中，而订单表如果使用数据库自增ID就存在一些问题:

  • id的规律性太明显
  • 受单表数据量的限制

全局ID生成器

全局ID生成器，是一种在分布式系统下用来生成全局唯一ID的工具，一般要满足下列特性：

为了增加ID的安全性，我们可以不直接使用Redis自增的数值，而是拼接一些其他信息：

ID的组成部分：

  • 符号位:1bit，永远为0
  • 时间戳:31bit，以秒为单位，可以使用69年
  • 序列号:32bit，秒内的计数器，支持每秒产生2^32个不同ID

2. Redis实现全局唯一ID

RedisIdWorker.java：

java 复制代码 
package com.hmdp.utils;

import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneOffset;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

@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);

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

3. 添加优惠券

每个店铺都可以发布优惠券，分为平价券和特价券。平价券可以任意购买，而特价券需要秒杀抢购：

表关系如下:

  • tb_voucher:优惠券的基本信息，优惠金额、使用规则等
  • tb_seckill_voucher:优惠券的库存、开始抢购时间，结束抢购时间。特价优惠券才需要填写这些信息

在VoucherController中提供了一个接口，可以添加秒杀优惠券:

java 复制代码 
package com.hmdp.controller;


import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.Voucher;
import com.hmdp.service.IVoucherService;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import javax.annotation.Resource;

/**
 * <p>
 *  前端控制器
 * </p>
 *
 * @author 虎哥
 * @since 2021-12-22
 */
@RestController
@RequestMapping("/voucher")
public class VoucherController {

    @Resource
    private IVoucherService voucherService;

    /**
     * 新增普通券
     * @param voucher 优惠券信息
     * @return 优惠券id
     */
    @PostMapping
    public Result addVoucher(@RequestBody Voucher voucher) {
        voucherService.save(voucher);
        return Result.ok(voucher.getId());
    }

    /**
     * 新增秒杀券
     * @param voucher 优惠券信息，包含秒杀信息
     * @return 优惠券id
     */
    @PostMapping("seckill")
    public Result addSeckillVoucher(@RequestBody Voucher voucher) {
        voucherService.addSeckillVoucher(voucher);
        return Result.ok(voucher.getId());
    }

    /**
     * 查询店铺的优惠券列表
     * @param shopId 店铺id
     * @return 优惠券列表
     */
    @GetMapping("/list/{shopId}")
    public Result queryVoucherOfShop(@PathVariable("shopId") Long shopId) {
       return voucherService.queryVoucherOfShop(shopId);
    }
}

4. 实现秒杀

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

VoucherOrderController.java：

java 复制代码 
package com.hmdp.controller;


import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.service.IVoucherOrderService;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import javax.annotation.Resource;

/**
 * <p>
 *  前端控制器
 * </p>
 *
 * @author 虎哥
 * @since 2021-12-22
 */
@RestController
@RequestMapping("/voucher-order")
public class VoucherOrderController {

    @Resource
    private IVoucherOrderService voucherOrderService;

    @PostMapping("seckill/{id}")
    public Result seckillVoucher(@PathVariable("id") Long voucherId) {

        return voucherOrderService.seckillVoucher(voucherId);
    }
}

IVoucherOrderService.java：

java 复制代码 
package com.hmdp.service;

import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.VoucherOrder;

public interface IVoucherOrderService extends IService<VoucherOrder> {
    Result seckillVoucher(Long voucherId);
}

VoucherOrderServiceImpl.java：

java 复制代码 
package com.hmdp.service.impl;

import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.SeckillVoucher;
import com.hmdp.entity.VoucherOrder;
import com.hmdp.mapper.VoucherOrderMapper;
import com.hmdp.service.ISeckillVoucherService;
import com.hmdp.service.IVoucherOrderService;
import com.hmdp.utils.RedisIdWorker;
import com.hmdp.utils.UserHolder;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;

@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) {
        //1. 查询优惠券
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);

        //2. 判断秒杀是否开始
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())){
            //尚未开始
            return Result.fail("秒杀尚未开始");
        }

        //3. 判断秒杀是否结束
        if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())){
            //已经结束
            return Result.fail("秒杀已经结束");
        }

        //4. 判断库存是否充足
        if (voucher.getStock() < 1){
            //库存不足
            return Result.fail("库存不足");
        }

        //5. 扣减库存
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")
                .eq("voucher_id",voucherId).update();

        if (!success){
            //扣减失败
            return Result.fail("库存不足");
        }

        //6. 创建订单
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        //6.1 订单id
        long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);
        //6.2 用户id
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        voucherOrder.setUserId(userId);
        //6.3 代金券id
        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);

        //7. 返回订单id
        return Result.ok(orderId);
    }

}

5. 库存超卖问题分析

超卖问题是典型的多线程安全问题，针对这一问题的常见解决方案就是加锁：

悲观锁：添加同步锁，让线程串行执行

  • 优点：简单粗暴
  • 缺点：性能一般

乐观锁：不加锁，在更新时判断是否有其他线程在修改

  • 优点：性能好
  • 缺点：存在成功率低的问题

乐观锁

乐观锁的关键是判断之前查询得到的数据是否有被修改过，常见的方式有两种：

  • 版本号法
  • CAS法（用库存代替版本）

6. 乐观锁解决超卖问题

java 复制代码 
//5. 扣减库存
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")  //set stock = stock - 1 
                .eq("voucher_id",voucherId).gt("stock",0) //where id = ? and stock > 0 
                .update();

        if (!success){
            //扣减失败
            return Result.fail("库存不足");
        }

7. 实现一人一单

需求：修改秒杀业务，要求同一个优惠券，一个用户只能下一单

目前完整代码：VoucherOrderServiceImpl.java：

java 复制代码 
package com.hmdp.service.impl;

import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.IService;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.impl.ServiceImpl;
import com.hmdp.dto.Result;
import com.hmdp.entity.SeckillVoucher;
import com.hmdp.entity.VoucherOrder;
import com.hmdp.mapper.VoucherOrderMapper;
import com.hmdp.service.ISeckillVoucherService;
import com.hmdp.service.IVoucherOrderService;
import com.hmdp.utils.RedisIdWorker;
import com.hmdp.utils.UserHolder;
import lombok.val;
import org.springframework.aop.framework.AopContext;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;

import javax.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;

@Service
public class VoucherOrderServiceImpl extends ServiceImpl<VoucherOrderMapper, VoucherOrder> implements IVoucherOrderService {

    @Resource
    private ISeckillVoucherService seckillVoucherService;

    @Resource
    private RedisIdWorker redisIdWorker;

    @Override

    public Result seckillVoucher(Long voucherId) {
        //1. 查询优惠券
        SeckillVoucher voucher = seckillVoucherService.getById(voucherId);

        //2. 判断秒杀是否开始
        if (voucher.getBeginTime().isAfter(LocalDateTime.now())){
            //尚未开始
            return Result.fail("秒杀尚未开始");
        }

        //3. 判断秒杀是否结束
        if (voucher.getEndTime().isBefore(LocalDateTime.now())){
            //已经结束
            return Result.fail("秒杀已经结束");
        }

        //4. 判断库存是否充足
        if (voucher.getStock() < 1){
            //库存不足
            return Result.fail("库存不足");
        }

        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        synchronized (userId.toString().intern()) {
            //获取代理对象（事务）
            IVoucherOrderService proxy = (IVoucherOrderService) AopContext.currentProxy();
            return proxy.createVoucherOrder(voucherId);
        }
    }

    @Transactional
    public synchronized Result createVoucherOrder(Long voucherId) {
        //5. 一人一单
        Long userId = UserHolder.getUser().getId();
        //5.1 查询订单
        int count = query().eq("user_id", userId).eq("voucher_id", voucherId).count();
        //5.2 判断是否存在
        if (count > 0) {
            //用户已经购买过了
            return Result.fail("用户已经购买过一次！");
        }

        //6. 扣减库存
        boolean success = seckillVoucherService.update()
                .setSql("stock = stock - 1")  //set stock = stock - 1
                .eq("voucher_id", voucherId).gt("stock", 0) //where id = ? and stock > 0
                .update();

        if (!success) {
            //扣减失败
            return Result.fail("库存不足");
        }

        //7. 创建订单
        VoucherOrder voucherOrder = new VoucherOrder();
        //7.1 订单id
        long orderId = redisIdWorker.nextId("order");
        voucherOrder.setId(orderId);
        //7.2 用户id
        voucherOrder.setUserId(userId);
        //7.3 代金券id
        voucherOrder.setVoucherId(voucherId);
        save(voucherOrder);

        //8. 返回订单id
        return Result.ok(orderId);
    }
}

8. 集群下的线程并发安全问题

一人一单的并发安全问题

通过加锁可以解决在单机情况下的一人一单安全问题，但是在集群模式下就不行了。

  1. 我们将服务启动两份，端口分别为8081和8082:
  2. 然后修改nqinx的conf目录下的nginx.conf文件，配置反向代理和负载均衡:

    现在，用户请求会在这两个节点上负载均衡，再次测试下是否存在线程安全问题。
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