搶紅包的需求分析
搶紅包的場景有點像秒殺，但是要比秒殺簡單點。
因為秒殺通常要和庫存相關。而搶紅包則可以允許有些紅包沒有被搶到，因為發紅包的人不會有損失，沒搶完的錢再退回給發紅包的人即可。
另外像小米這樣的搶購也要比淘寶的要簡單，也是因為像小米這樣是一個公司的，如果有少量沒有搶到，則下次再搶，人工修復下數據是很簡單的事。而像淘寶這么多商品，要是每一個都存在著修復數據的風險，那如果出故障了則很麻煩。
基于redis的搶紅包方案
下面介紹一種基于Redis的搶紅包方案。
把原始的紅包稱為大紅包，拆分后的紅包稱為小紅包。
1.小紅包預先生成，插到數據庫里，紅包對應的用戶ID是null。生成算法見另一篇文章：https://www.jb51.net/article/98620.htm
2.每個大紅包對應兩個redis隊列，一個是未消費紅包隊列，另一個是已消費紅包隊列。開始時，把未搶的小紅包全放到未消費紅包隊列里。
未消費紅包隊列里是json字符串，如{userId:'789', money:'300'}。
3.在redis中用一個map來過濾已搶到紅包的用戶。
4.搶紅包時，先判斷用戶是否搶過紅包，如果沒有，則從未消費紅包隊列中取出一個小紅包，再push到另一個已消費隊列中，最后把用戶ID放入去重的map中。
5.用一個單線程批量把已消費隊列里的紅包取出來，再批量update紅包的用戶ID到數據庫里。
上面的流程是很清楚的，但是在第4步時，如果是用戶快速點了兩次，或者開了兩個瀏覽器來搶紅包，會不會有可能用戶搶到了兩個紅包？
為了解決這個問題，采用了lua腳本方式，讓第4步整個過程是原子性地執行。
下面是在redis上執行的Lua腳本：
-- 函數：嘗試獲得紅包，如果成功，則返回json字符串，如果不成功，則返回空
-- 參數：紅包隊列名， 已消費的隊列名，去重的Map名，用戶ID
-- 返回值：nil 或者 json字符串，包含用戶ID：userId，紅包ID：id，紅包金額：money
-- 如果用戶已搶過紅包，則返回nil
if rediscall('hexists', KEYS[3], KEYS[4]) ~= 0 then
return nil
else
-- 先取出一個小紅包
local hongBao = rediscall('rpop', KEYS[1]);
if hongBao then
local x = cjsondecode(hongBao);
-- 加入用戶ID信息
x['userId'] = KEYS[4];
local re = cjsonencode(x);
-- 把用戶ID放到去重的set里
rediscall('hset', KEYS[3], KEYS[4], KEYS[4]);
-- 把紅包放到已消費隊列里
rediscall('lpush', KEYS[2], re);
return re;
end
end
return nil
下面是測試代碼：
public class TestEval {
static String host = "localhost";
static int honBaoCount = 1_0_0000;
static int threadCount = 20;
static String hongBaoList = "hongBaoList";
static String hongBaoConsumedList = "hongBaoConsumedList";
static String hongBaoConsumedMap = "hongBaoConsumedMap";
static Random random = new Random();
// -- 函數：嘗試獲得紅包，如果成功，則返回json字符串，如果不成功，則返回空
// -- 參數：紅包隊列名， 已消費的隊列名，去重的Map名，用戶ID
// -- 返回值：nil 或者 json字符串，包含用戶ID：userId，紅包ID：id，紅包金額：money
static String tryGetHongBaoScript =
// "local bConsumed = rediscall('hexists', KEYS[3], KEYS[4]);\n"
// + "print('bConsumed:' ,bConsumed);\n"
"if rediscall('hexists', KEYS[3], KEYS[4]) ~= 0 then\n"
+ "return nil\n"
+ "else\n"
+ "local hongBao = rediscall('rpop', KEYS[1]);\n"
// + "print('hongBao:', hongBao);\n"
+ "if hongBao then\n"
+ "local x = cjsondecode(hongBao);\n"
+ "x['userId'] = KEYS[4];\n"
+ "local re = cjsonencode(x);\n"
+ "rediscall('hset', KEYS[3], KEYS[4], KEYS[4]);\n"
+ "rediscall('lpush', KEYS[2], re);\n"
+ "return re;\n"
+ "end\n"
+ "end\n"
+ "return nil";
static StopWatch watch = new StopWatch();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// testEval();
generateTestData();
testTryGetHongBao();
}
static public void generateTestData() throws InterruptedException {
Jedis jedis = new Jedis(host);
jedisflushAll();
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount);
for(int i = 0; i threadCount; ++i) {
final int temp = i;
Thread thread = new Thread() {
public void run() {
Jedis jedis = new Jedis(host);
int per = honBaoCount/threadCount;
JSONObject object = new JSONObject();
for(int j = temp * per; j (temp+1) * per; j++) {
objectput("id", j);
objectput("money", j);
jedislpush(hongBaoList, objecttoJSONString());
}
latchcountDown();
}
};
threadstart();
}
latchawait();
}
static public void testTryGetHongBao() throws InterruptedException {
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadCount);
Systemerrprintln("start:" + SystemcurrentTimeMillis()/1000);
watchstart();
for(int i = 0; i threadCount; ++i) {
final int temp = i;
Thread thread = new Thread() {
public void run() {
Jedis jedis = new Jedis(host);
String sha = jedisscriptLoad(tryGetHongBaoScript);
int j = honBaoCount/threadCount * temp;
while(true) {
Object object = jediseval(tryGetHongBaoScript, 4, hongBaoList, hongBaoConsumedList, hongBaoConsumedMap, "" + j);
j++;
if (object != null) {
// Systemoutprintln("get hongBao:" + object);
}else {
//已經取完了
if(jedisllen(hongBaoList) == 0)
break;
}
}
latchcountDown();
}
};
threadstart();
}
latchawait();
watchstop();
Systemerrprintln("time:" + watchgetTotalTimeSeconds());
Systemerrprintln("speed:" + honBaoCount/watchgetTotalTimeSeconds());
Systemerrprintln("end:" + SystemcurrentTimeMillis()/1000);
}
}
測試結果20個線程，每秒可以搶2.5萬個，足以應付絕大部分的搶紅包場景。
如果是真的應付不了，拆分到幾個redis集群里，或者改為批量搶紅包，也足夠應付。
總結：
redis的搶紅包方案，雖然在極端情況下（即redis掛掉）會丟失一秒的數據，但是卻是一個擴展性很強，足以應付高并發的搶紅包方案。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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