秒杀专题-秒杀系统怎么支持高并发而又不影响其他业务？快速响应式秒杀系统设计方案
1.秒杀介绍
最大特点就是瞬时高并发，针对这一特点必须要做到 限流+异步+缓存+独立部署。
2. 提前准备
2.1 定时上架秒杀商品
可以在每天凌晨通过定时任务提前上架秒杀商品，然后讲上架的商品存到redis中，秒杀的时候就可以不用经过数据库了。设置分布式信号量作为扣减库存的依据，避免超卖现象发生。这里先简单描述下流程，涉及到的技术及具体实现方案下面会提到。
2.2 定时任务
在SpringBoot中使用定时任务，可以使用Quartz框架，也可以使用SpringBoot自带的注解，我们使用注解的方式完成。
2.2.1 SpringBoot中使用定时任务
整合步骤
- 在启动类或配置文件中加上注解**@EnableScheduling**，开启定时任务。
- 在需要定时执行的方法上加上注解**@Scheduled(cron = “* * * * * ?”)**
注意事项
- cron原生表达式支持7为，第7位代表年，而在SpringBoot中cron表达式不支持年
- cron原生表达式1-7代表周日到周六，而在SpringBoot中是1-7代表周一到周日
案例演示
这种方式默认是阻塞的，如果当前任务执行时间过长，可能会影响下次任务的执行。不明白的可以看以下测试代码，模拟业务长时间执行的情况。
//每秒钟执行一次
@Scheduled(cron = "* * * * * ?")
public void test() throws InterruptedException {
log.info("hello");
Thread.sleep(3000);
}
由图可以看出，本应该间隔1秒执行的任务，却变成了间隔4秒。因此要解决这种问题就需要异步的去执行或者开启多线程，不能让业务影响任务的执行。由于多线程的方式在某些版本里支持的不友好，会不起作用，因此我们还是使用异步的方式来解决。
使用异步的话可以在方法内让业务以异步的方式执行，也可以让定时任务异步执行。
2.2.2 SpringBoot中使用异步任务
- 在启动类或配置文件中加上注解@EnableAsync，开启异步任务
- 在需要异步执行的方法上加上注解@Async
//每秒钟执行一次
@Async
@Scheduled(cron = "* * * * * ?")
public void test() throws InterruptedException {
log.info("hello");
Thread.sleep(3000);
}
加上异步任务后，可以看到方法不再阻塞。
异步任务默认的核心线程数是8，最大线程数是Integer.MAX_VALUE，最大线程数太大了，最好可以给个限制50或100什么的。
所有的设置都可以参考org.springframework.boot.autoconfigure.task.TaskExecutionProperties
3. 秒杀注意事项
3.1 独立部署
保证秒杀业务即使扛不住高并发，宕机了，也不会影响别的业务。
3.2 请求加密
防止恶意请求，如果别人提前知道了秒杀连接，通过工具大量请求的话，可能会给秒杀系统大量较大的压力，因此给每个商品加上随机码，只有活动开始的时候才能获取到随机码。
上架秒杀商品的时候最对每个商品设置一个随机码，可以存到redis中。只有秒杀活动开始的时候，前端才能获取到该随机码。秒杀的时候验证随机码是否正确，正确才可以执行秒杀流程。
3.3 库存预热、快速扣减
秒杀活动读多写少，无需实时去数据库查询库存。秒杀商品定时上架的时候库存提前存到redis中，通过分布式信号量来控制秒杀请求，信号量的值就设置为商品的秒杀库存。
3.4 恶意请求拦截
在网关层面，讲高频请求，参数没有随机码的请求等各种异常的请求都拦截掉
3.5 流量错峰
使用各种手段，尽量将请求的时间节点分散开来。比如走购物车，验证码等。
3.6 限流、熔断、降级
限流包括前端限流和后端限流，前端限流比如只能点击一次或者某段时间内只能点击一次。
后端限流、熔断、降级都可以通过Sentinel组件实现。
3.7 队列削峰、服务解耦
秒杀的时候通过信号量进行库存的控制，秒杀成功，直接给前端返回成功信息，然后给消息队列发送一条消息。这样就不需要操作数据库，可以支持更高的并发量。然后订单服务监听队列
慢慢进行下单、扣库存即可。
4. 秒杀流程
代码片段
@Override
public String kill(String killId, String key, Integer num) {
//获取当前登录用户
LoginUser loginUser = LoginUserInterceptor.threadLocal.get();
BoundHashOperations<String, String, String> hashOps = redisTemplate.boundHashOps(RedisConstant.KEY_SKUKILL_SKUS);
String json = hashOps.get(killId);
if (StringUtils.isEmpty(json))
return null;
SecKillSkuRedisTo redis = JSON.parseObject(json, SecKillSkuRedisTo.class);
Long startTime = redis.getStartTime();
Long endTime = redis.getEndTime();
long current = new Date().getTime();
//活动剩余时间
long ttl = endTime - current;
//1、校验时间
if (current < startTime || current > endTime)
return null;
//2.幂等性验证，活动时间段内购买过就不能再买了
String randomCode = redis.getRandomCode();
//sessionId_skuId
String redisSkuKey = redis.getPromotionSessionId() + "_" + redis.getSkuId();
//3.校验随机码和商品Id
if (!randomCode.equals(key) || !redisSkuKey.equals(killId))
return null;
//4.校验限购数量
if (num > redis.getSeckillLimit())
return null;
//5.判断是否已经购买过，幂等性验证。秒杀的时候先占位。userId_sessionId_skuId，再次秒杀的时候就会占位失败
String redisKey = RedisConstant.PRE_KEY_SKUKILL_HISTORY + loginUser.getId() + "_" + redisSkuKey;
//ttl时间后，占位的key会自动删除。key是userId_sessionId_skuId，value是购买的数量
Boolean ifAbsent = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(redisKey, num.toString(), ttl, TimeUnit.MILLISECONDS);
//占位失败，当前时间段内已经购买过该商品了。
if (!ifAbsent) {
return null;
}
//占位成功，说明没有买过
RSemaphore semaphore = redissonClient.getSemaphore(RedisConstant.PRE_KEY_SKUKILL_SKU_STOCK_SEMAPHORE + randomCode);
//扣减信号量,不阻塞
boolean b;
try {
b = semaphore.tryAcquire(num, 100, TimeUnit.MILLISECONDS);
if (!b)
return null;
//所有校验都通过，正式生成订单
String orderSn = IdWorker.getTimeId();
SeckillOrderTo orderTo = new SeckillOrderTo();
orderTo.setOrderSn(orderSn);
orderTo.setMemberId(loginUser.getId());
orderTo.setNum(num);
orderTo.setSkuId(redis.getSkuInfo().getSkuId());
orderTo.setPromotionSessionId(redis.getPromotionSessionId());
orderTo.setSeckillPrice(redis.getSeckillPrice());
try {
rabbitTemplate.convertAndSend(MQConstant.ORDER_EVENT_EXCHANGE, MQConstant.ORDER_SECKILL_ORDER_KEY, orderTo);
} catch (AmqpException e) {
//消息发送失败，秒杀失败
return null;
}
return orderSn;
} catch (InterruptedException e) {
return null;
}
}