秒杀系统简单实现

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参考

该项目源码

Github 仓库: Sunybyjava/seckill

Mooc 视频: Java 高并发秒杀

文档:

Spring Boot 2.x 中文文档

MyBatis 中文文档 3.4

MyBatis Generator 用户手册

Spring Data Redis- Version 2.1.3.RELEASE

spring-boot-starter-data-redis 翻译官方文档 5.3 - 5.6

数据库设计

提取秒杀的核心，数据库只建了两张表：

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CREATE TABLE `product` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(100) NOT NULL,
  `number` int(11) NOT NULL,
  `start_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  `end_time` timestamp NOT NULL DEFAULT '0000-00-00 00:00:00',
  `info` varchar(500) DEFAULT 'That`s good!',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=4 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='秒杀商品表';
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CREATE TABLE `user_buy_product` (
  `phone` varchar(15) NOT NULL,
  `id` bigint(20) NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`phone`,`id`),
  KEY `fk_product` (`id`),
  CONSTRAINT `fk_product` FOREIGN KEY (`id`) REFERENCES `product` (`id`) ON UPDATE CASCADE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

PS：上面两张表值得一提的点在于外键约束。有讨论认为数据库层不加约束，在 Service 层控制好些……
秒杀的难点主要在处理并发与并发时的优化。

技术栈

  • 前端：Vue CLI3
  • 后端：Spring Boot。

后端

核心：Spring Boot + MyBatis

版本控制：Gradle

插件：MyBatis-Generator（数据库表生成 Bean）

使用 spring boot + gradle + mybatisGenerator 实现代码自动生成

前端

核心：Vue CLI3

异步请求：axios

界面：Nes.css

开发思路

从交互开始分析，提取 api，再层层分解，一步一步实现。

按照上面的参考视频，从 dao 层到 service 层，再到 controller 层。这样自底向上的流程容易让人迷糊……每一步都不知道为了啥。

我觉得入门的话，应该从上到下。我缺少什么，然后再去做什么……这样理解起来会比较容易。

开发步骤

  1. 分析项目，设计数据结构、数据库、项目结构，考虑 数据交互、异常处理 等细节。
  2. 分析交互，拆分设计 api。
  3. 对每一个 api 进行实现。
  4. 优化。

讨论一下第二步：

比如，首先用户进入网页，肯定会需要一个获取秒杀商品信息的 api。

商品需要在秒杀时段内才能暴露秒杀按钮，同时总不可能让用户不断刷新网页吧，所以前端需要做倒计时，并且动态暴露秒杀按钮。

秒杀操作，实际上还是执行了一个 url （也是 api），这个秒杀 url 不能在倒计时的阶段暴露，只有到了秒杀阶段才能暴露，我们怎么获取它呢？

可以通过写一个获取秒杀 api 的 api。

此时需要考虑到对秒杀 api 加密。（甚至随时间变化）

用户开始秒杀，这里异常情况最多。

此时应该考虑到事务 ， 存储过程 ……（SQL 怎么实现，框架怎么实现……）

同时这里也是并发点，后面进行优化也主要是围绕这一块。

api 列表

api参数返回值说明
/api/seckill/list无秒杀商品列表
/api/seckill/exposerskillId(商品 id)商品的秒杀 url
/api/seckill/execute/{seckillId}/{md5Code}phone(手机号), seckillId(商品 id), md5Code(加密码)返回秒杀结果手机号从 cookie 获得,后两者从 url 获得
/api/time/now获取服务器端时间

api 是根据前端来的。前端要啥，后端写啥……

RESTful API 参考资料

  1. restful-api-design-references
  2. 理解 RESTful 架构 - 阮一峰 简单了解什么是 RESTFul
  3. RESTful API 设计指南 - 阮一峰
  4. Restful API 的设计规范 实战经验的总结，具有较强的启发意义

翻了很多资料感觉 RESTful 还没有很好的实践……

优化

优化集中在两个点：获取商品信息、秒杀。

为什么在这些地方？主要是这里涉及到与数据库的交互。比如对获取商品信息来说，由于商品信息的变动比较小，就不必每次查询就建立数据库连接。

在视频教程里，分别采用：

  • 使用 Redis 缓存商品信息。
  • 对于秒杀操作，采用存储过程。

因为秒杀涉及到修改两个表，那么至少会执行两条 SQL。在之前，我们是在 Service 层来执行这两个操作，并且通过 Spring 的声明式事务来管理的。我们可以把这些过程封装为 SQL 层面的一个存储过程，然后只需要在 Service 层调用这个存储过程就行了。

这里优化的是事务行级锁持有的时间。Service 执行的操作，我们放到 SQL 层来做，在更底层执行，效率会高一点。

不过视频教程不建议在项目过多依赖存储过程。这里的逻辑很简单，可以一用。

在查到的资料里，查询、秒杀的操作几乎也都是通过 Redis 来优化的。

如果直接在缓存进行秒杀（直接在缓存进行减库存操作）等操作，就又涉及到缓存与数据库的同步……

其他

对 /api/seckill/list 使用了缓存。

其他同理……

Redis 安装与使用

注意

再不进行任何配置的情况下，使用的是默认配置。执行 redis-server 后，该程序会在前台执行。而我们实际对 redis 进行操作需要打开 redis-cli，在这种情况下只能另开一个窗口打开 redis-cli。

如果在当前窗口按 ctrl +z 或 ctrl + c 关闭，再执行 redis-cli，是没有效果的。

如果已经整合到 Spring，进行数据操作时会报错NOAUTH Authentication required 。

另外：执行 redis-server 如果遇到某些错误信息，其实当前窗口已经给出了解决办法。

我们需要后台运行 Redis：

  • 修改 /redis/redis.conf 中的 daemonize no 为 daemonize yes
  • 进入 /redis/src
  • 执行 ./redis-server ../redis.conf 意思就是以自己的配置(后台执行)来运行 redis-server
  • OK
  • ps -ef|grep redis 检查是否后台启动.

Spring Boot 2.x 整合 Redis

配置文件 /config/RedisConfiguration.java

配置 application.yml

Redis 提供了常见的数据结构的存储，如 String、List……

在本项目中 Redis 使用 jackjson 把对象转换为 json，以 String 来储存。所以只用了 k/v 的方式。 json 也是序列化的一种嘛。

直接序列化和 json 怎么选型呢?

可以这样：只读取用 json，涉及到修改用普通序列化。

看场景……

前端

数据库存时间类型为 timestamp

前后端数据交换，解析时遇到一些问题。

倒计时的实现

先与服务器交互一次，以服务器的时间为准，然后靠着轮循倒计时。

update

[update-2019-05-23]

增加了 RabbitMQ 来异步处理秒杀逻辑。之前执行秒杀会阻塞直到返回秒杀结果，现在会直接返回「正在排队执行秒杀」的信息，不会阻塞。

不过这样的话，前端怎么获取是否是否秒杀成功呢？

可以通过轮询，判断秒杀表是否存在 用户-商品 的对应。

不过现在，秒杀有三种状态。秒杀成功、秒杀失败、秒杀排队中……

怎么做？首先根据秒杀表可以获取秒杀成功，秒杀尚未成功这两种状态。然后怎么判断秒杀失败和秒杀排队呢？

可以这样：查询商品表，如果还有商品，就返回正在排队；如果没有商品了，就返回秒杀失败。