怎么用SpringBoot实现秒杀系统
今天小编给大家分享一下怎么用SpringBoot实现秒杀系统的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。
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相关需求&说明
一般来说秒杀系统的功能不会很多，有：
制定秒杀计划。在某天几点开始，售卖什么商品，准备卖多少个，持续多久。
展示秒杀计划列表。一般都是显示当天的，8点卖一些，10点卖一些这种。
商品详情页。
下单购买。
等等
本文主要目的还是用代码实现一下防止商品超卖的功能，所以像制定秒杀计划，展示商品等功能就不着重写了。
还有电商的商品主要是SPU（例如iPhone 12，iPhone 11就是两个SPU）及SKU（例如iPhone 12 64G 白色，iPhone 12 128G 黑色就是两个SKU）的处理，展示的是SPU，购买扣库存的是SKU，本文为了方便，就直接用product来替代了。
下单购买还会有一些前置条件，比如要经过风控系统，确认你是不是黄牛；营销系统，有没有相关的优惠券，虚拟货币之类的。
下单完成还要走库管、物流，还有积分之类的，本文就不涉及了。
本文不涉及数据库，一切都在redis上操作，不过还是想说一下数据库与缓存数据一致性的问题。
如果我们的系统并发不高，数据库撑得住，则直接操作数据库即可，为防止超卖，可以采用：
悲观锁
select * from SKU表 where sku_id=1 for update;
或乐观锁
update SKU表 set stock=stock-1 where sku_id=1 and update_version=旧版本号;
果并发高一些，例如商品详情页一般并发最高，为了减少数据库的压力，都会使用Redis等缓存，为了保证数据库与Redis的一致性，多是采用“修改后删除”方案。
但是这个方案在更高并发情况下，如C10K、C10M等，在修改数据库并删除Redis内容的一瞬间，大量查询并发会传导至数据库，产生异常。
这种情况，SPU详情这种接口就坚决不能与数据库连接起来。
步骤应该是：
B端管理系统操作数据库（这个并发不会高）。
数据入库后，发送消息给MQ。
相关处理程序在接收到订阅的MQ的Topic后，从数据库取出信息，放入Redis。
相关服务接口只从Redis取数据。
代码实现
在实际项目中，建议将ToC端的秒杀产品相关接口组合为一个微服务，product-server。售卖接口组合为一个微服务，order-server。
秒杀计划实体类
省略get/set
public class SecKillPlanEntity implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 8866797803960607461L;
/**
* id
*/
private Long id;
/**
* 商品id
*/
private Long productId;
/**
* 商品名称
*/
private String productName;
/**
* 价格 单位：分
*/
private Long price;
/**
* 划线价 单位：分
*/
private Long linePrice;
/**
* 库存数
*/
private Long stock;
/**
* 一个用户只买一件商品标识 0否1是
*/
private int buyOneFlag;
/**
* 计划状态 0未提交，1已提交
*/
private int planStatus;
/**
* 开始时间
*/
private Date startTime;
/**
* 结束时间
*/
private Date endTime;
/**
* 创建时间
*/
private Date createTime;
}说明：
正如前文所说，秒杀的商品应该展示的是SPU，售卖扣库存的是SKU，本文为了方便，只用product来替代。
用户购买秒杀商品，有两种方式：
一个用户只允许购买一件。
一个用户可以多次购买多件。
所以本类使用buyOneFlag做标识。
planStatus代表本次秒杀是否真正执行。0不展示给C端，不进行售卖；1展示给C端，进行售卖。
添加秒杀计划&查询秒杀计划
@RestController
public class ProductController {
@Resource
private RedisTemplate redisTemplate;
// 随机生成秒杀计划设置到Redis中
@GetMapping("/addSecKillPlan")
@ResponseBody
public DefaultResult> addSecKillPlan(@RequestParam("saledate") String saleDate) {
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Random rand = new Random();
Gson gson = new Gson();
List list = Lists.newArrayList();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
long productId = rand.nextInt(100) + 1;
long price = rand.nextInt(100) + 1;
long stock = rand.nextInt(100) + 1;
String saleStartTime = " 10:00:00";
String saleEndTime = " 12:00:00";
int buyOneFlag = 0;
if (i > 4) {
saleStartTime = " 14:00:00";
saleEndTime = " 16:00:00";
buyOneFlag = 1;
}
SecKillPlanEntity entity = new SecKillPlanEntity();
entity.setId(i + 1L);
entity.setProductId(productId);
entity.setProductName("商品" + productId);
entity.setBuyOneFlag(buyOneFlag);
entity.setLinePrice(999999L);
entity.setPlanStatus(1);
entity.setPrice(price * 100);
entity.setStock(stock);
entity.setEndTime(Date
.from(LocalDateTime.parse(saleDate + saleEndTime, dtf).atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant()));
entity.setStartTime(Date.from(
LocalDateTime.parse(saleDate + saleStartTime, dtf).atZone(ZoneId.systemDefault()).toInstant()));
entity.setCreateTime(new Date());
// 商品详情写入Redis
ValueOperations setProduct = redisTemplate.opsForValue();
setProduct.set("product_" + productId, gson.toJson(entity));
// 写入库存
if (buyOneFlag == 1) {
// 一个用户只买一件商品
// 商品购买用户Set
redisTemplate.opsForSet().add("product_buyers_" + productId, "");
// 商品库存
for (int j = 0; j < stock; j++) {
redisTemplate.opsForList().leftPush("product_one_stock_" + productId, "1");
}
} else {
// 用户可买多个
redisTemplate.opsForValue().set("product_stock_" + productId, stock + "");
}
list.add(entity);
System.out.println(gson.toJson(entity));
}
redisTemplate.opsForValue().set("seckill_plan_" + saleDate, gson.toJson(list));
return DefaultResult.success(list);
}
@GetMapping("/findSecKillPlanByDate")
@ResponseBody
public DefaultResult> findSecKillPlanByDate(@RequestParam("saledate") String saleDate) {
Gson gson = new Gson();
String planJson = redisTemplate.opsForValue().get("seckill_plan_" + saleDate);
List list = gson.fromJson(planJson, new TypeToken>() {
}.getType());
// 设置新的库存
for (SecKillPlanEntity entity : list) {
if (entity.getBuyOneFlag() == 1) {
long newStock = redisTemplate.opsForList().size("product_one_stock_" + entity.getProductId());
entity.setStock(newStock);
} else {
long newStock = Long
.parseLong(redisTemplate.opsForValue().get("product_stock_" + entity.getProductId()));
entity.setStock(newStock);
}
}
return DefaultResult.success(list);
}
} 说明：
addSecKillPlan就是随机生成10个售卖计划，有仅售一件的，也有售多件的。并将相关数据压入Redis。
seckill_plan_日期，代表某日的所有秒杀计划，列表展示用。
product_商品ID，代表某商品信息，详情页使用。
product_one_stock_商品ID，代表仅售一件商品的库存数，值是List，有多少库存，就往里面push多少个“1”。
product_buyers_商品ID，代表仅售一件商品的购买者，已购买过的用户不允许再买。
product_stock_商品ID，代表可售多件商品的库存数，值是库存数。
findSecKillPlanByDate，展示某日秒杀售卖计划。库存数从库存相关的两个KEY取。
LUA脚本
仅售一件buyone.lua：
--商品库存Key product_one_stock_XXX
local stockKey = KEYS[1]
--商品购买用户记录Key product_buyers_XXX
local buyersKey = KEYS[2]
--用户ID
local uid = KEYS[3]
--校验用户是否已经购买
local result=redis.call("sadd" , buyersKey , uid )
if(tonumber(result)==1)
then
--没有购买过，可以购买
local stock=redis.call("lpop" , stockKey )
--除了nil和false，其他值都是真（包括0）
if(stock)
then
--有库存
return 1
else
--没有库存
return -1
end
else
--已经购买过
return -3
end可售多件buymore.lua：
--商品Key
local key = KEYS[1]
--购买数
local val = ARGV[1]
--现有总库存
local stock = redis.call("GET", key)
if (tonumber(stock)<=0)
then
--没有库存
return -1
else
--获取扣减后的总库存=总库存-购买数
local decrstock=redis.call("DECRBY", key, val)
if(tonumber(decrstock)>=0)
then
--扣减购买数后没有超卖，返回现库存
return decrstock
else
--超卖了，把扣减的再加回去
redis.call("INCRBY", key, val)
return -2
end
end说明：
1、仅售一件。先把购买者的ID用命令“sadd”进product_buyers_商品ID，如果返回1，代表此用户之前没有购买过，否则返回-3，已经购买过。
在从product_one_stock_商品ID中lpop出数值，如果还有库存，必会返回1，有库存，否则就是nil，无库存。
【参考文档】
2.、可售多件。之前讲过，不再描述。
将两个lua文件，放在Spring Boot工程的resources目录下。
售卖接口
@RestController
public class OrderController {
@Resource
private RedisTemplate redisTemplate;
@GetMapping("/addOrder")
@ResponseBody
public DefaultResult addOrder(@RequestParam("uid") long userId, @RequestParam("pid") long productId,
@RequestParam("quantity") int quantity) {
Gson gson = new Gson();
String productJson = redisTemplate.opsForValue().get("product_" + productId);
SecKillPlanEntity entity = gson.fromJson(productJson, SecKillPlanEntity.class);
//TODO 要校验售卖计划是否已提交，是否到了售卖时间
long code = 0;
if (entity.getBuyOneFlag() == 1) {
// 用户只买一件
code = this.buyOne("product_one_stock_" + productId, "product_buyers_" + productId, userId);
} else {
// 用户买多件
code = this.buyMore("product_stock_" + productId, quantity);
}
DefaultResult result = DefaultResult.success(null);
// 错误代码的处理应该使用ENUM，本文就节省了
if (code < 0) {
result.setCode(code);
if (code == -1) {
result.setMsg("没有库存");
} else if (code == -2) {
result.setMsg("库存不足");
} else if (code == -3) {
result.setMsg("已经购买过");
}
}
return result;
}
private Long buyOne(String stockKey, String buysKey, long userId) {
DefaultRedisScript defaultRedisScript = new DefaultRedisScript();
defaultRedisScript.setResultType(Long.class);
defaultRedisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("buyone.lua")));
// "{pre}:"
List keys = Lists.newArrayList(stockKey, buysKey, userId + "");
Long result = redisTemplate.execute(defaultRedisScript, keys, "");
return result;
}
private Long buyMore(String stockKey, int quantity) {
DefaultRedisScript defaultRedisScript = new DefaultRedisScript();
defaultRedisScript.setResultType(Long.class);
defaultRedisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("buymore.lua")));
List keys = Lists.newArrayList(stockKey);
Long result = redisTemplate.execute(defaultRedisScript, keys, quantity+"");
return result;
}
} 说明：
1、主要看buyOne、buyMore两个私有方法，里面写的是如何使用RedisTemplate执行lua脚本。
另外我看有资料说如果使用的是Redis集群，则会报错，因为我没有Redis的集群环境，所以也没法测试，大家有环境的可以试一试。
2、addOrder有一些代码为了节省时间，就写得很low了，比如一些校验没有加，错误码应该使用ENUM等。
测试用例：
A用户购买仅售一件商品1，成功。
A用户再购买仅售一件商品1，失败。
N用户购买仅售一件商品1，库存不足。
A用户购买可售多件商品2，成功。
A用户购买可售多件商品2，库存不足。
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