Java高并发秒杀API(三)之Web层

1. 设计前的分析

Web层内容相关

前端交互设计
Restful规范
SpringMVC
Bootstrap + jQuery

前端页面流程

前端页面流程

详情页流程逻辑

详情页流程逻辑

为什么要获取标准系统时间（服务器的时间）

用户可能处在不同时区，用户的电脑的系统时间可能不同。

Restful规范

Restful规范是一种优雅的URI表达方式：/模块/资源/{标识}/集合1/···

GET -> 查询操作

POST -> 添加/修改操作（用于非幂等操作）

PUT -> 修改操作（用于幂等操作）

DELETE -> 删除操作

怎么实现Restful接口

@RequestMapping(value = “/path”,method = RequestMethod.GET)
@RequestMapping(value = “/path”,method = RequestMethod.POST)
@RequestMapping(value = “/path”,method = RequestMethod.PUT)
@RequestMapping(value = “/path”,method = RequestMethod.DELETE)

非幂等操作和幂等操作

幂等性（idempotency）意味着对同一URL的多个请求应该返回同样的结果。在Restful规范中，GET、PUT、DELETE是幂等操作，只有POST是非幂等操作。

POST和PUT都可以用来创建和更新资源，二者的区别就是前者用于非幂等操作，后者用于幂等操作。

简单来说，使用POST方法请求创建一个资源，如果将这条请求重复发送N次，就会创建出N个资源；而如果用GET方法请求创建一个资源，就算重复发送该请求N次，也只会创建一个资源（就算第一次请求创建出来的资源）。

附：《幂等和高并发在电商系统中的使用》

秒杀API的URL设计

秒杀API的URL设计

@RequestMapping的映射技巧

注解映射技巧

请求方法细节处理

请求参数绑定
请求方法限制
请求转发和重定向
数据模型赋值
返回json数据
Cookie访问

2. 整合配置SpringMVC框架

2.1 配置web.xml

<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee
                      http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"
         version="3.0"
         metadata-complete="true">
    <!--用maven创建的web-app需要修改servlet的版本为3.0 -->
    <!--配置DispatcherServlet -->
    <servlet>
        <servlet-name>seckill-dispatcher</servlet-name>
        <servlet-class>org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet</servlet-class>
        <!-- 配置SpringMVC 需要配置的文件 spring-dao.xml，spring-service.xml,spring-web.xml 
            MyBatis -> Spring -> SpringMVC -->
        <init-param>
            <param-name>contextConfigLocation</param-name>
            <param-value>classpath:spring/spring-*.xml</param-value>
        </init-param>
    </servlet>
    <servlet-mapping>
        <servlet-name>seckill-dispatcher</servlet-name>
        <!--默认匹配所有请求 -->
        <url-pattern>/</url-pattern>
    </servlet-mapping>
</web-app>

注意

这里的Servlet版本是3.0，对应Tomcat7.0版本
由于我们的配置文件都是以spring-开头命名的，所以可以用通配符*一次性全部加载
url-pattern设置为/，这是使用了Restful的规范；在使用Struts框架时我们配置的是*.do之类的，这是一种比较丑陋的表达方式

2.2 在`src/main/resources/spring`包下建立spring-web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xmlns:mvc="http://www.springframework.org/schema/mvc"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://www.springframework.org/schema/context
        http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd
        http://www.springframework.org/schema/mvc
        http://www.springframework.org/schema/mvc/spring-mvc.xsd">

    <!--配置spring mvc-->
    <!--1,开启springmvc注解模式
    a.自动注册DefaultAnnotationHandlerMapping,AnnotationMethodHandlerAdapter
    b.默认提供一系列的功能:数据绑定，数字和日期的format@NumberFormat,@DateTimeFormat
    c:xml,json的默认读写支持-->
    <mvc:annotation-driven/>

    <!--2.静态资源默认servlet配置-->
    <!--
        1).加入对静态资源处理：js,gif,png
        2).允许使用 "/" 做整体映射
    -->
    <mvc:default-servlet-handler/>

    <!--3：配置JSP 显示ViewResolver-->
    <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
        <property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView"/>
        <property name="prefix" value="/WEB-INF/jsp/"/>
        <property name="suffix" value=".jsp"/>
    </bean>

    <!--4:扫描web相关的controller-->
    <context:component-scan base-package="com.lewis.web"/>
</beans>

3. Controller设计

Controller中的每一个方法都对应我们系统中的一个资源URL，其设计应该遵循Restful接口的设计风格。

3.1 在java包下新建`com.lewis.web`包，在该包下新建SeckillController.java

@Controller
@RequestMapping("/seckill")//url:模块/资源/{}/细分
public class SeckillController
{
    @Autowired
    private SeckillService seckillService;

    @RequestMapping(value = "/list",method = RequestMethod.GET)
    public String list(Model model)
    {
        //list.jsp+mode=ModelAndView
        //获取列表页
        List<Seckill> list=seckillService.getSeckillList();
        model.addAttribute("list",list);
        return "list";
    }

    @RequestMapping(value = "/{seckillId}/detail",method = RequestMethod.GET)
    public String detail(@PathVariable("seckillId") Long seckillId, Model model)
    {
        if (seckillId == null)
        {
            return "redirect:/seckill/list";
        }

        Seckill seckill=seckillService.getById(seckillId);
        if (seckill==null)
        {
            return "forward:/seckill/list";
        }

        model.addAttribute("seckill",seckill);

        return "detail";
    }

    //ajax ,json暴露秒杀接口的方法
    @RequestMapping(value = "/{seckillId}/exposer",
                    method = RequestMethod.GET,
                    produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
    @ResponseBody
    public SeckillResult<Exposer> exposer(@PathVariable("seckillId") Long seckillId)
    {
        SeckillResult<Exposer> result;
        try{
            Exposer exposer=seckillService.exportSeckillUrl(seckillId);
            result=new SeckillResult<Exposer>(true,exposer);
        }catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
            result=new SeckillResult<Exposer>(false,e.getMessage());
        }

        return result;
    }

    @RequestMapping(value = "/{seckillId}/{md5}/execution",
            method = RequestMethod.POST,
            produces = {"application/json;charset=UTF-8"})
    @ResponseBody
    public SeckillResult<SeckillExecution> execute(@PathVariable("seckillId") Long seckillId,
                                                   @PathVariable("md5") String md5,
                                                   @CookieValue(value = "userPhone",required = false) Long userPhone)
    {
        if (userPhone==null)
        {
            return new SeckillResult<SeckillExecution>(false,"未注册");
        }

        try {
            SeckillExecution execution = seckillService.executeSeckill(seckillId, userPhone, md5);
            return new SeckillResult<SeckillExecution>(true, execution);
        }catch (RepeatKillException e1)
        {
            SeckillExecution execution=new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.REPEAT_KILL);
            return new SeckillResult<SeckillExecution>(true,execution);
        }catch (SeckillCloseException e2)
        {
            SeckillExecution execution=new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.END);
            return new SeckillResult<SeckillExecution>(true,execution);
        }
        catch (Exception e)
        {
            SeckillExecution execution=new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.INNER_ERROR);
            return new SeckillResult<SeckillExecution>(true,execution);
        }
    }

    //获取系统时间
    @RequestMapping(value = "/time/now",method = RequestMethod.GET)
    @ResponseBody
    public SeckillResult<Long> time()
    {
        Date now=new Date();
        return new SeckillResult<Long>(true,now.getTime());
    }
}

注意

SpringMVC在处理Cookie时有个小问题：如果找不到对应的Cookie会报错，所以设置为required=false，将Cookie是否存在的逻辑判断放到代码中来判断。

关于异常的捕捉

Service层中的抛出异常是为了让Spring能够回滚，Controller层中捕获异常是为了将异常转换为对应的Json供前台使用，缺一不可。

3.2 在dto包下新建一个SeckillResult

//将所有的ajax请求返回类型，全部封装成json数据
public class SeckillResult<T> {

    //请求是否成功
    private boolean success;
    private T data;
    private String error;

    public SeckillResult(boolean success, T data) {
        this.success = success;
        this.data = data;
    }

    public SeckillResult(boolean success, String error) {
        this.success = success;
        this.error = error;
    }

    public boolean isSuccess() {
        return success;
    }

    public void setSuccess(boolean success) {
        this.success = success;
    }

    public T getData() {
        return data;
    }

    public void setData(T data) {
        this.data = data;
    }

    public String getError() {
        return error;
    }

    public void setError(String error) {
        this.error = error;
    }
}

注意

SeckillResult是一个VO类(View Object)，属于DTO层，用来封装json结果，方便页面取值；在这里，将其设计成泛型，就可以和灵活地往里边封装各种类型的对象。

这里的success属性不是指秒杀执行的结果，而是指页面是否发送请求成功，至于秒杀之后是否成功的这个结果则是封装到了data属性里。

4. 基于Bootstrap开发页面

由于项目的前端页面都是由Bootstrap开发的,所以需要先去下载Bootstrap或者是使用在线的CDN服务。而Bootstrap又是依赖于jQuery的，所以需要先引入jQuery。

4.1 在`webapp`下建立`resources`目录，接着建立`script`目录，建立seckill.js

//存放主要交互逻辑的js代码
// javascript 模块化(package.类.方法)

var seckill = {

    //封装秒杀相关ajax的url
    URL: {
        now: function () {
            return '/seckill/seckill/time/now';
        },
        exposer: function (seckillId) {
            return '/seckill/seckill/' + seckillId + '/exposer';
        },
        execution: function (seckillId, md5) {
            return '/seckill/seckill/' + seckillId + '/' + md5 + '/execution';
        }
    },

    //验证手机号
    validatePhone: function (phone) {
        if (phone && phone.length == 11 && !isNaN(phone)) {
            return true;//直接判断对象会看对象是否为空,空就是undefine就是false; isNaN 非数字返回true
        } else {
            return false;
        }
    },

    //详情页秒杀逻辑
    detail: {
        //详情页初始化
        init: function (params) {
            //手机验证和登录,计时交互
            //规划我们的交互流程
            //在cookie中查找手机号
            var userPhone = $.cookie('userPhone');
            //验证手机号
            if (!seckill.validatePhone(userPhone)) {
                //绑定手机 控制输出
                var killPhoneModal = $('#killPhoneModal');
                killPhoneModal.modal({
                    show: true,//显示弹出层
                    backdrop: 'static',//禁止位置关闭
                    keyboard: false//关闭键盘事件
                });

                $('#killPhoneBtn').click(function () {
                    var inputPhone = $('#killPhoneKey').val();
                    console.log("inputPhone: " + inputPhone);
                    if (seckill.validatePhone(inputPhone)) {
                        //电话写入cookie(7天过期)
                        $.cookie('userPhone', inputPhone, {expires: 7, path: '/seckill'});
                        //验证通过　　刷新页面
                        window.location.reload();
                    } else {
                        //todo 错误文案信息抽取到前端字典里
                        $('#killPhoneMessage').hide().html('<label class="label label-danger">手机号错误!</label>').show(300);
                    }
                });
            }

            //已经登录
            //计时交互
            var startTime = params['startTime'];
            var endTime = params['endTime'];
            var seckillId = params['seckillId'];
            $.get(seckill.URL.now(), {}, function (result) {
                if (result && result['success']) {
                    var nowTime = result['data'];
                    //时间判断 计时交互
                    seckill.countDown(seckillId, nowTime, startTime, endTime);
                } else {
                    console.log('result: ' + result);
                    alert('result: ' + result);
                }
            });
        }
    },

    handlerSeckill: function (seckillId, node) {
        //获取秒杀地址,控制显示器,执行秒杀
        node.hide().html('<button class="btn btn-primary btn-lg" id="killBtn">开始秒杀</button>');

        $.get(seckill.URL.exposer(seckillId), {}, function (result) {
            //在回调函数种执行交互流程
            if (result && result['success']) {
                var exposer = result['data'];
                if (exposer['exposed']) {
                    //开启秒杀
                    //获取秒杀地址
                    var md5 = exposer['md5'];
                    var killUrl = seckill.URL.execution(seckillId, md5);
                    console.log("killUrl: " + killUrl);
                    //绑定一次点击事件
                    $('#killBtn').one('click', function () {
                        //执行秒杀请求
                        //1.先禁用按钮
                        $(this).addClass('disabled');//,<-$(this)===('#killBtn')->
                        //2.发送秒杀请求执行秒杀
                        $.post(killUrl, {}, function (result) {
                            if (result && result['success']) {
                                var killResult = result['data'];
                                var state = killResult['state'];
                                var stateInfo = killResult['stateInfo'];
                                //显示秒杀结果
                                node.html('<span class="label label-success">' + stateInfo + '</span>');
                            }
                        });
                    });
                    node.show();
                } else {
                    //未开启秒杀(浏览器计时偏差)
                    var now = exposer['now'];
                    var start = exposer['start'];
                    var end = exposer['end'];
                    seckill.countDown(seckillId, now, start, end);
                }
            } else {
                console.log('result: ' + result);
            }
        });

    },

    countDown: function (seckillId, nowTime, startTime, endTime) {
        console.log(seckillId + '_' + nowTime + '_' + startTime + '_' + endTime);
        var seckillBox = $('#seckill-box');
        if (nowTime > endTime) {
            //秒杀结束
            seckillBox.html('秒杀结束!');
        } else if (nowTime < startTime) {
            //秒杀未开始,计时事件绑定
            var killTime = new Date(startTime + 1000);//todo 防止时间偏移
            seckillBox.countdown(killTime, function (event) {
                //时间格式
                var format = event.strftime('秒杀倒计时: %D天 %H时 %M分 %S秒 ');
                seckillBox.html(format);
            }).on('finish.countdown', function () {
                //时间完成后回调事件
                //获取秒杀地址,控制现实逻辑,执行秒杀
                console.log('______fininsh.countdown');
                seckill.handlerSeckill(seckillId, seckillBox);
            });
        } else {
            //秒杀开始
            seckill.handlerSeckill(seckillId, seckillBox);
        }
    }
};

脚本文件的技巧

使用Json来讲JavaScript模块化（类似于Java的package），不要将js都写成一堆，不易维护，页不方便阅读。

特殊说明

由于本人的Eclipse内嵌的Tomcat设置的原因，我需要在URL里的所有路径前加上/seckill（我的项目名）才可以正常映射到Controller里对应的方法，如下

//封装秒杀相关ajax的url
URL: {
    now: function () {
        return '/seckill/seckill/time/now';
    },
    exposer: function (seckillId) {
        return '/seckill/seckill/' + seckillId + '/exposer';
    },
    execution: function (seckillId, md5) {
        return '/seckill/seckill/' + seckillId + '/' + md5 + '/execution';
    }
},

如果有同学在后边测试页面时找不到路径，可以将这里的路径里的/seckill删掉

4.2 编写页面

在WEB-INF目录下新建一个jsp目录，在这里存放我们的jsp页面，为了减少工作量，也为了方便，将每个页面都会使用到的头部文件和标签库分离出来，放到common目录下，在jsp页面中静态包含这两个公共页面就行了。

关于jsp页面请从源码中拷贝，实际开发中前端页面由前端工程师完成，但是后端工程师也应该了解jQuery和ajax，想要了解本项目的页面是如何实现的请观看慕课网的Java高并发秒杀API之Web层。

静态包含和动态包含的区别

静态包含会直接将页面包含进来，最终只生成一个Servlet；而动态包含会先将要包含进来的页面生成Servlet后再包含进来，最终会生成多个Servlet。

存在的坑

在页面里不要写成<script/>，这样写会导致后边的js加载不了，所以要写成<script></script>。

EL表达式

startTime是Date类型的，通过${startTime.time}来将Date转换成long类型的毫秒值。

4.3 测试页面

先clean下Maven项目，接着编译Maven项目（-X compile命令），然后启动Tomcat，在浏览器输入http://localhost:8080/seckill/seckill/list，成功进入秒杀商品页面；输入http://localhost:8080/seckill/seckill/1000/detail成功进入详情页面。

配置使用jquery countdown插件

1.pom.xml

<dependency>

  <groupId>org.webjars.bower</groupId>

  <artifactId>jquery.countdown</artifactId>

  <version>2.1.0</version>

 </dependency>

2.页面

   <script src="${pageContext.request.contextPath}/webjars/jquery.countdown/2.1.0/dist/jquery.countdown.min.js"></script>

其他问题

关于显示NaN天 NaN时 NaN分 NaN秒的问题，原因是new Date(startTime + 1000)，startTime 被解释成一个字符串了。

解决办法：

new Date(startTime-0 + 1000);
new Date(Number(startTime) + 1000);

关于分布式环境下的几个问题以及慕课网张老师的回答

根据系统标准时间判断，如果分布式环境下各机器时间不同步怎么办？同时发起的两次请求，可能一个活动开始，另一个提示没开始。

后端服务器需要做NTP时间同步，如每5分钟与NTP服务同步保证时间误差在微妙级以下。时间同步在业务需要或者活性检查场景很常见(如hbase的RegionServer)

如果判断逻辑都放到后端，遇到有刷子，后端处理这些请求扛不住了怎么办？可能活动没开始，服务器已经挂掉了。

秒杀开启判断在前端和后端都有，后端的判断比较简单取秒杀单做判断，这块的IO请求是DB主键查询很快，单DB就可以抗住几万QPS,后面也会加入redis缓存为DB减负。

负载均衡问题，比如根据地域在nginx哈希，怎样能较好的保证各机器秒杀成功的尽量分布均匀呢。

负载均衡包括nginx入口端和后端upstream服务，在入口端一般采用智能DNS解析请求就近进入nginx服务器。后端upstgream不建议采用一致性hash，防止请求不均匀。后端服务无状态可以简单使用轮训机制。nginx负载均衡本身过于简单，可以使用openresty自己实现或者nginx之后单独架设负载均衡服务如Netflix的Zuul等。

对于流量爆增的造成后端不可用情况，这门课程(Java高并发秒杀API)并没有做动态降级和弹性伸缩架构上的处理，后面受慕课邀请会做一个独立的实战课，讲解分布式架构，弹性容错，微服务相关的内容，到时会加入这方面的内容。