Java高并发秒杀解决方案
一.秒杀业务分析
所谓秒杀，就是网络卖家发布一些超低价格的商品，所有买家在同一时间网上抢购的一种销售方式。
秒杀商品通常有两种限制：时间限制，库存限制。
秒杀业务的运行流程主要可以分为以下几点：
- 商家提交秒杀商品申请，录入秒杀商品数据，主要有：商品标题，商品原价，秒杀价格，商品图片，介绍等信息
- 运营商审核秒杀申请
- 秒杀频道首页列出秒杀商品，点击秒杀商品图片可以跳转到秒杀商品详细页面
- 商品详细页面显示秒杀商品信息，点击立即抢购实现秒杀下单，下单时扣减库存，当库存为０或者不存在活动时间范围内时无法秒杀
- 秒杀下单成功，直接跳转到支付页面(扫码),支付成功，跳转到成功页面，填写收货、电话、收件人等信息，完成订单。
- 当用户秒杀下单５分钟内未支付，取消预订单，调用支付的关闭订单接口，恢复库存。
二.数据库设计
由上述业务流程可知，先要有秒杀商品表，并且不是提交到原来的普通订单表上，要设计一张秒杀订单表，故设计一个秒杀业务至少需要两张表。
- 秒杀商品表：
- 秒杀订单表：
三.秒杀实现思路
秒杀技术实现核心思想是运用缓存减少数据库瞬间的访问压力。读取商品详细信息时要运用缓存，当用户点击抢购时也要运用缓存，减少缓存中的库存数量，当库存数为０时或活动时间结束才同步到数据库中。产生的秒杀预订单也不会立刻写到数据库中，而是先写到缓存，当用户付款成功后再写入数据库。
四.实现关键步骤说明
- 返回秒杀商品List给前台秒杀频道（创建缓存）
//SeckillGoodsServiceImpl.java
//获取秒杀商品列表，缓存到Redis中
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
@Override
public List<TbSeckillGoods> findList() {
//获取秒杀商品列表
List<TbSeckillGoods> seckillGoodsList = redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").values();
if(seckillGoodsList==null || seckillGoodsList.size()==0){
TbSeckillGoodsExample example=new TbSeckillGoodsExample();
Criteria criteria = example.createCriteria();
criteria.andStatusEqualTo("1");//审核通过
criteria.andStockCountGreaterThan(0);//剩余库存大于0
criteria.andStartTimeLessThanOrEqualTo(new Date());//开始时间小于等于当前时间
criteria.andEndTimeGreaterThan(new Date());//结束时间大于当前时间
seckillGoodsList= seckillGoodsMapper.selectByExample(example);
//将商品列表装入缓存
System.out.println("将秒杀商品列表装入缓存");
for(TbSeckillGoods seckillGoods:seckillGoodsList){
redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").put(seckillGoods.getId(), seckillGoods);
}
}
return seckillGoodsList;
}
- 秒杀详情页（读取缓存）
//SeckillGoodsServiceImpl.java
//根据秒杀商品id从缓存中获取秒杀商品
@Override
public TbSeckillGoods findOneFromRedis(Long id) {
return (TbSeckillGoods)redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").get(id);
}
秒杀还剩时间，前台利用商品的start_time和end_time控制。
- 秒杀下单（修改缓存）
商品详情页点击立即抢购实现秒杀下单，下单时候扣减库存。当库存为0或者超过活动时间范围内无法秒杀。
//SeckillOrderServiceImpl.java
//提交订单
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
@Autowired
private IdWorker idWorker;
@Override
public void submitOrder(Long seckillId, String userId) {
//从缓存中查询秒杀商品
TbSeckillGoods seckillGoods =(TbSeckillGoods)
redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").get(seckillId);
if(seckillGoods==null){
throw new RuntimeException("商品不存在");
}
if(seckillGoods.getStockCount()<=0){
throw new RuntimeException("商品已抢购一空");
}
//扣减（redis）库存
seckillGoods.setStockCount(seckillGoods.getStockCount()-1);
redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").put(seckillId, seckillGoods);//放回缓存
if(seckillGoods.getStockCount()==0){//如果已经被秒光
seckillGoodsMapper.updateByPrimaryKey(seckillGoods);//同步到数据库
redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").delete(seckillId);
}
//保存（redis）订单
long orderId = idWorker.nextId();
TbSeckillOrder seckillOrder=new TbSeckillOrder();
seckillOrder.setId(orderId);
seckillOrder.setCreateTime(new Date());
seckillOrder.setMoney(seckillGoods.getCostPrice());//秒杀价格
seckillOrder.setSeckillId(seckillId);
seckillOrder.setSellerId(seckillGoods.getSellerId());
seckillOrder.setUserId(userId);//设置用户ID
seckillOrder.setStatus("0");//状态
redisTemplate.boundHashOps("seckillOrder").put(userId, seckillOrder);
}
- 秒杀支付
用户成功下单后，跳转到支付页面，支付页面显示支付二维码。用户完成支付后，保存订单到数据库。
//SeckillOrderServiceImpl.java
//根据userId从缓存中获取用户秒杀订单
@Override
public TbSeckillOrder searchOrderFromRedisByUserId(String userId) {
return (TbSeckillOrder) redisTemplate.boundHashOps("seckillOrder").get(userId);
}
//PayController.java
/**
* 支付控制层
*
*/
@RestController
@RequestMapping("/pay")
public class PayController {
@Reference
private WeixinPayService weixinPayService;
@Reference
private SeckillOrderService seckillOrderService;
/**
* 生成二维码
* @return
*/
@RequestMapping("/createNative")
public Map createNative(){
//获取当前用户
String userId=SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getName();
//到redis查询秒杀订单
TbSeckillOrder seckillOrder = seckillOrderService.searchOrderFromRedisByUserId(userId);
//判断秒杀订单存在
if(seckillOrder!=null){
long fen= (long)(seckillOrder.getMoney().doubleValue()*100);//金额（分）
return weixinPayService.createNative(seckillOrder.getId()+"",+fen+"");
}else{
return new HashMap();
}
}
}
//SeckillOrderServiceImpl.java
//支付成功后保存订单
@Override
public void saveOrderFromRedisToDb(String userId, Long orderId, String transactionId) {
System.out.println("saveOrderFromRedisToDb:"+userId);
//根据用户ID查询日志
TbSeckillOrder seckillOrder = (TbSeckillOrder) redisTemplate.boundHashOps("seckillOrder").get(userId);
if(seckillOrder==null){
throw new RuntimeException("订单不存在");
}
//如果与传递过来的订单号不符
if(seckillOrder.getId().longValue()!=orderId.longValue()){
throw new RuntimeException("订单不相符");
}
seckillOrder.setTransactionId(transactionId);//交易流水号
seckillOrder.setPayTime(new Date());//支付时间
seckillOrder.setStatus("1");//状态
seckillOrderMapper.insert(seckillOrder);//保存到数据库
redisTemplate.boundHashOps("seckillOrder").delete(userId);//从redis中清除
}
//PyController.java
//添加查询订单
@RequestMapping("/queryPayStatus")
public Result queryPayStatus(String out_trade_no){
//获取当前用户
String userId=SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getName();
Result result=null;
int x=0;
while(true){
//调用查询接口
Map<String,String> map = weixinPayService.queryPayStatus(out_trade_no);
if(map==null){//出错
result=new Result(false, "支付出错");
break;
}
if(map.get("trade_state").equals("SUCCESS")){//如果成功
result=new Result(true, "支付成功");
seckillOrderService.saveOrderFromRedisToDb(userId, Long.valueOf(out_trade_no), map.get("transaction_id"));
break;
}
try {
Thread.sleep(3000);//间隔三秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
x++;//设置超时时间为5分钟
if(x>100){
result=new Result(false, "二维码超时");
break;
}
}
return result;
}
- 订单超时处理
当用户下单后５分钟尚未付款应该释放订单，增加库存。
//SeckillOrderSeriveImpl.java
//删除缓存中的订单
@Override
public void deleteOrderFromRedis(String userId, Long orderId) {
//1.查询出缓存中的订单
TbSeckillOrder seckillOrder = searchOrderFromRedisByUserId(userId);
if(seckillOrder!=null){
//2.删除缓存中的订单
redisTemplate.boundHashOps("seckillOrder").delete(userId);
//3.库存回退
TbSeckillGoods seckillGoods = (TbSeckillGoods) redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").get(seckillOrder.getSeckillId());
if(seckillGoods!=null){ //如果不为空
seckillGoods.setStockCount(seckillGoods.getStockCount()+1);
redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").put(seckillOrder.getSeckillId(), seckillGoods);
}else{
seckillGoods=new TbSeckillGoods();
seckillGoods.setId(seckillOrder.getSeckillId());
//属性要设置。。。。省略
seckillGoods.setStockCount(1);//数量为1
redisTemplate.boundHashOps("seckillGoods").put(seckillOrder.getSeckillId(), seckillGoods);
}
System.out.println("订单取消："+orderId);
}
}
关闭支付宝/微信订单。
//WeixinPayServiceImpl.java
@Override
public Map closePay(String out_trade_no) {
Map param=new HashMap();
param.put("appid", appid);//公众账号ID
param.put("mch_id", partner);//商户号
param.put("out_trade_no", out_trade_no);//订单号
param.put("nonce_str", WXPayUtil.generateNonceStr());//随机字符串
String url="https://api.mch.weixin.qq.com/pay/closeorder";
try {
String xmlParam = WXPayUtil.generateSignedXml(param, partnerkey);
HttpClient client=new HttpClient(url);
client.setHttps(true);
client.setXmlParam(xmlParam);
client.post();
String result = client.getContent();
Map<String, String> map = WXPayUtil.xmlToMap(result);
System.out.println(map);
return map;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
}
}
//修改PayController.java
/**
* 查询支付状态
* @param out_trade_no
* @return
*/
@RequestMapping("/queryPayStatus")
public Result queryPayStatus(String out_trade_no){
//获取当前用户
String userId=SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getName();
Result result=null;
int x=0;
while(true){
........
try {
Thread.sleep(3000);//间隔三秒
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//不让循环无休止地运行定义变量，如果超过了这个值则退出循环，设置时间为1分钟
x++;
if(x>20){
result=new Result(false, "二维码超时");
//1.调用微信的关闭订单接口
Map<String,String> payresult = weixinPayService.closePay(out_trade_no);
if( !"SUCCESS".equals(payresult.get("result_code")) ){//如果返回结果是正常关闭
if("ORDERPAID".equals(payresult.get("err_code"))){
result=new Result(true, "支付成功");
seckillOrderService.saveOrderFromRedisToDb(userId, Long.valueOf(out_trade_no), map.get("transaction_id"));
}
}
if(result.isSuccess()==false){
System.out.println("超时，取消订单");
//2.调用删除
seckillOrderService.deleteOrderFromRedis(userId, Long.valueOf(out_trade_no));
}
break;
}
}
return result;
}