电商项目day19(秒杀功能实现)

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今日目标:

秒杀实现思路
    实现秒杀下单功能
    
    完成下单并发产生的订单异常问题  超卖
    完成高并发下用户下单排队和超限问题

一.秒杀的思路分析

1.需求分析:

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。通俗一点讲就是网络商家为促销等目的组织的网上限时抢购活动。由于商品价格低廉，往往一上架就被抢购一空，有时只用一秒钟。

秒杀一共有,两种限制:库存限制和时间限制

需求:

（1）商家提交秒杀商品申请，录入秒杀商品数据，主要包括：商品标题、原价、秒杀价、商品图片、介绍等信息
（2）运营商审核秒杀申请
（3）秒杀频道首页列出秒杀商品（进行中的）点击秒杀商品图片跳转到秒杀商品详细页。
（4）商品详细页显示秒杀商品信息，点击立即抢购实现秒杀下单，下单时扣减库存。当库存为 0 或不在活动期范围内时无法秒杀。
（5）秒杀下单成功，直接跳转到支付页面（微信扫码），支付成功，跳转到成功页，填写收货地址、电话、收件人等信息，完成订单。

（6）当用户秒杀下单 5 分钟内未支付，取消预订单，调用微信支付的关闭订单接口，恢复库存。

数据库表的分析:

秒杀表的数据库表,我们不放在其他的商品表中,单独设计一个表结构

tb_seckill_goods表结构    

tb_seckill_order表主要是:秒杀成功后生成的订单

我们分析什么条件的商品的数据能够在秒杀页面展示?

     审核通过

      有库存

       当前实现大于开始时间,并小于秒杀结束时间   即正在秒杀的商品

 秒杀的实现思路分析:

         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运用缓存，当用户点击抢购时减少缓存中的库存数量，当库存数为 0 时或活动期结束时，同步到数据库。 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。

       基于redis缓存,减少数据库的访问压力,在秒杀之前就将数据库的的数据放到缓存中

       秒杀开始后,用户抢购商品订单,下单成功后,减少库存,此时我们是操作redis中秒杀商品库存数据

那么我们在什么时候更新数据库的库存呢,      ----------------->redis库存为零,秒杀结束

使用redis缓存,单线程服务器,数据安全

定时任务spring-task实现:

定时任务主要常用的有两种:     spring - task     和quartz   

我们在这介绍spring  task   :

它可以说是轻量级的quartz    ,    主要配置文件和注解两种形式  

定时任务框架都是基于cron表达式完成定时时间指定。

往往都是6位字符
            Seconds Minutes Hours DayofMonth Month   DayofWeek 
                秒    分     时     月中某天   月     周中某天   
                
                每周一凌晨1点执行任务：0 0 1 ? * 2
                
                每天15点55分执行任务：0 55 15 * * ?
                
                每月6号凌晨执行任务：0 0 0 6 * ?
                
                每隔10秒多久执行一次：0/10 0 0 * * ?
                                    
            
        注意：月中某天和周中某天只能出现一个*，不能同时为*，如果两者中有任意一个赋值，另一个往往都赋予?

把数据库的商品缓存到redis中 这样就能,在下单的时候通过 通过redis总访问数据

创建一个定时任务的工程  seckill_task

配置文件:

web.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
         xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_2_5.xsd"
         version="2.5">

    <context-param>
        <param-name>contextConfigLocation</param-name>
        <param-value>classpath*:spring/applicationContext*.xml</param-value>
    </context-param>
    <listener>
        <listener-class>
            org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
        </listener-class>
    </listener>

</web-app>

applicationContext-task .xml

  <!--包扫描-->
    <context:component-scan base-package="com.pinyougou.seckill.task"/>

    <!--开启注解驱动-->
    <task:annotation-driven/>

seckillTask:主要是通过定时,从数据中获得数据缓存到redis数据库中  

@Component
public class SeckillTask {

    @Autowired
    private TbSeckillGoodsMapper seckillGoodsMapper;
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @Scheduled(cron = "0/30 * * * * ?")//每30秒执行一次
    public  void synchronizeSeckillGoodsToRedis(){

        //1.查询需要秒杀的商品
        //我们把符合的商品都查询出来放到redis中
        TbSeckillGoodsExample example = new TbSeckillGoodsExample();
        TbSeckillGoodsExample.Criteria criteria = example.createCriteria();
        criteria.andStatusEqualTo("1").
                andStartTimeLessThanOrEqualTo(new Date()).
                andEndTimeGreaterThanOrEqualTo(new Date()).
                andStockCountEqualTo(0);
        List<TbSeckillGoods> seckillGoods = seckillGoodsMapper.selectByExample(example);

        //2.将查询的商品的数据放到redis中
        //我们将查询符合的数据放到hash格式放到redis中
        for (TbSeckillGoods seckillGood : seckillGoods) {
            redisTemplate.boundHashOps("SECKILL_GOODS").put(seckillGood.getId(),seckillGood);
            //商品的详情页,我们可以通过商品的id取值,如下就是的
           // List seckill_goods = redisTemplate.boundHashOps("SECKILL_GOODS").values();
        }
        System.out.println("synchronizeSeckillGoodsToRedis  worker  finished...");
    }

}

List seckill_goods = redisTemplate.boundHashOps("SECKILL_GOODS").values();

这个数据我们在秒杀的详情页中展示,所以通过上面的格式存储后,我们就可以通过商品的id取值

二.秒杀下单功能实现

构建秒杀的功能模块  web   interface   service

从redis 中获取需要参加秒杀的商品

后台代码:

service层:

@Service
@Transactional
public class SeckillServiceImpl implements SeckillService{

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    /**
     * 从redis 中查询所有要参加秒杀的商品
     * @return
     */
    @Override
    public List<TbSeckillGoods> findAllSeckillGoodsFromRedis() {
        //获取redis中的数据
        List seckill_goods = redisTemplate.boundHashOps("SECKILL_GOODS").values();
        return seckill_goods;
    }
}

interface层和controller层:

/**
     * 从redis中查询所有的秒杀商品列表
     */
    public List<TbSeckillGoods> findAllSeckillGoodsFromRedis();

//controller层:
@RestController
@RequestMapping("/seckill")
public class SeckillController {


    @Reference
    private SeckillService seckillService;

    /**
     * 从redis中查询所有的要参加秒杀的商品
     * @return
     */
    @RequestMapping("/findSeckillList")
    public List<TbSeckillGoods> findSeckillList(){
     return   seckillService.findAllSeckillGoodsFromRedis();
    }
}

前台页面的实现:

我们通过$http内置对象发送请求

//服务层
app.service('seckillService',function($http){

    //查询需要秒杀的商品列表
    this.findSeckillList=function(){
        return $http.get('seckill/findSeckillList.do');
    }
});

 //控制层 
app.controller('seckillController' ,function($scope,$controller   ,seckillService){
	
	$controller('baseController',{$scope:$scope});//继承
    //,$location 跨域
    //查询需要从redis中获得需要的秒杀商品数据
    $scope.findSeckillList=function () {
        seckillService.findSeckillList().success(function (response) {
            $scope.seckillList=response;
        })
    }
});	

我们通过秒杀页面跳转到秒杀的详情页,通过路由传参

详情页面的展示:

思路:我们通过商品的id查询商品的详情,前台页面进行展示,注意倒计时的处理,我们通过angularjs中$interval  一个内置对象进行设置

后台我们先从spring-sceurity中获得用户登录的信息,然后从redis中获得商品的数据,组装订单,然后在redis的商品库中减去一,保存订单,当库存为零的是时候我们,更新数据库,清除redis中该商品的数据,注意:一定要在秒杀成功后,扣减库存

 /**
     * 保存秒杀的订单
     */
    @RequestMapping("/saveSeckillOrder")
    public Result saveSeckillOrder(Long seckillGoodsId){
        try {
            //基于安全获取登录人信息
            String userId = SecurityContextHolder.getContext().getAuthentication().getName();

            if(userId.equals("anonymousUser")){
                return  new Result(false,"请下登录，再下单");
            }

            seckillService.saveSeckillOrder(seckillGoodsId,userId);
            return new Result(true,"秒杀下单成功");
        } catch (RuntimeException e) {
            e.printStackTrace();
            return new Result(false,e.getMessage());
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return new Result(false,"秒杀下单失败");
        }
    }

service层:

/**
     * 保存秒杀订单
     * @param seckillGoodsId
     * @param userId
     */
    @Override
    public void saveSeckillOrder(Long seckillGoodsId, String userId) {

        //从缓存中获取秒杀商品
        TbSeckillGoods seckillGoods=  (TbSeckillGoods) redisTemplate.boundHashOps("seckill_goods").get(seckillGoodsId);

        if(seckillGoods==null || seckillGoods.getStockCount()<=0){
            throw new RuntimeException("商品售完");
        }


        //组装秒杀订单数据
        TbSeckillOrder seckillOrder = new TbSeckillOrder();
        /*
        tb_seckill_order
	  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '主键',
	  `seckill_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '秒杀商品ID',
	  `money` decimal(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '支付金额',
	  `user_id` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '用户',
	  `seller_id` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '商家',
	  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
	  `status` varchar(1) DEFAULT NULL COMMENT '状态',
         */
        seckillOrder.setId(idWorker.nextId());
        seckillOrder.setSeckillId(seckillGoodsId);
        seckillOrder.setMoney(seckillGoods.getCostPrice());
        seckillOrder.setUserId(userId);
        seckillOrder.setSellerId(seckillGoods.getSellerId());
        seckillOrder.setCreateTime(new Date());
        seckillOrder.setStatus("1");//未支付

        //设置秒杀商品库存减一
        seckillGoods.setStockCount(seckillGoods.getStockCount()-1);
        //保存秒杀订单
        seckillOrderMapper.insert(seckillOrder);
        if(seckillGoods.getStockCount()<=0){
            //商品售完，没有库存后，需要更新数据库中秒杀商品库存数据
            seckillGoodsMapper.updateByPrimaryKey(seckillGoods);

            //清除redis中该商品
            redisTemplate.boundHashOps("seckill_goods").delete(seckillGoodsId);
        }
        //秒选下单成功后，扣减库存
        redisTemplate.boundHashOps("seckill_goods").put(seckillGoodsId,seckillGoods);

    }

前台代码:

 //秒杀下单
    this.saveSeckillOrder=function (seckillGoodsId) {
        return $http.get('seckill/saveSeckillOrder.do?seckillGoodsId='+seckillGoodsId)
    }

controller层:

//秒杀下单
    $scope.saveSeckillOrder=function () {
        seckillService.saveSeckillOrder($scope.seckillGoodsId).success(function (response) {
            alert(response.message);
        })
    }

测试:保存订单成功,下面我们进行秒杀的优化

三.秒杀优化的解决方案

1.解决同一个人重复购买此商品的问题:
    解决方案：用户下单后，向redis中存放一个预支付信息。当进入到下单的方法时，先判断redis中是否存在该用户的预支付信息。
        如果存在，则抛出异常提醒先去支付已买商品。

service层:

2.解决超卖的问题
    超卖是由于redis和mysql处理能力不同造成的。
    因为用户从redis中获取商品信息时，redis处理能力是很强劲的。而用户抢到商品下订单后，订单保存到mysql数据库，数据库本来
    处理能力是没有redis强劲的。所以，可能造成同时5个用户，能够为同一件商品下订单，这是不允许的。
    
    可以使用redis队列解决。
    使用list存储形式。可以基于左右压栈操作。
    
    基于redis队列，缓存某个秒杀商品还剩多个库存。
    
    
    
    消息队列也可以实现。

在这我们通过redis的左压栈实现

3.使用多线程解决操作mysql的问题
    因为mysql执行效率比redis要低，所以，需要充分利用CPU的资源，提升mysql处理操作
    可以基于spring整合多线程完成该操作。在spring配置文件中配置线程池。

配置线程池:

我们将执行数据库操作出去到线程中去

package com.pinyougou.seckill.service.impl;

import com.pinyougou.mapper.TbSeckillGoodsMapper;
import com.pinyougou.mapper.TbSeckillOrderMapper;
import com.pinyougou.pojo.TbSeckillGoods;
import com.pinyougou.pojo.TbSeckillOrder;
import com.pinyougou.util.IdWorker;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;

import java.util.Date;
import java.util.Map;

public class CreateSeckillOrder implements Runnable {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    @Autowired
    private IdWorker idWorker;

    @Autowired
    private TbSeckillOrderMapper seckillOrderMapper;

    @Autowired
    private TbSeckillGoodsMapper seckillGoodsMapper;
    @Override
    public void run() {
        
        //从redis中取出我们需要的订单任务
        Map<String,Object> param = (Map<String, Object>) redisTemplate.boundListOps("seckill_order_queue").rightPop();
        Long seckillGoodsId = (Long) param.get("seckillGoodsId");
        String userId = (String) param.get("userId");
        //从缓存中获取秒杀商品
        TbSeckillGoods seckillGoods=  (TbSeckillGoods) redisTemplate.boundHashOps("seckill_goods").get(seckillGoodsId);
        //组装秒杀订单数据
        TbSeckillOrder seckillOrder = new TbSeckillOrder();
        /*
        tb_seckill_order
	  `id` bigint(20) NOT NULL COMMENT '主键',
	  `seckill_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '秒杀商品ID',
	  `money` decimal(10,2) DEFAULT NULL COMMENT '支付金额',
	  `user_id` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '用户',
	  `seller_id` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '商家',
	  `create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',
	  `status` varchar(1) DEFAULT NULL COMMENT '状态',
         */
        seckillOrder.setId(idWorker.nextId());
        seckillOrder.setSeckillId(seckillGoodsId);
        seckillOrder.setMoney(seckillGoods.getCostPrice());
        seckillOrder.setUserId(userId);
        seckillOrder.setSellerId(seckillGoods.getSellerId());
        seckillOrder.setCreateTime(new Date());
        seckillOrder.setStatus("1");//未支付

        //设置秒杀商品库存减一
        seckillGoods.setStockCount(seckillGoods.getStockCount()-1);
        //保存秒杀订单
        seckillOrderMapper.insert(seckillOrder);
        //秒杀下单成功后,我们要保存一份预支付的订单到redis,中,下次我们再在redis中判断,是否是第二次购买该商品
        //解决同一个人,不能重复购买的问题
        redisTemplate.boundSetOps("seckill_goods_"+seckillGoodsId).add(userId);
        if(seckillGoods.getStockCount()<=0){
            //商品售完，没有库存后，需要更新数据库中秒杀商品库存数据
            seckillGoodsMapper.updateByPrimaryKey(seckillGoods);

            //清除redis中该商品
            redisTemplate.boundHashOps("seckill_goods").delete(seckillGoodsId);
        }
        //秒选下单成功后，扣减库存
        redisTemplate.boundHashOps("seckill_goods").put(seckillGoodsId,seckillGoods);
    }
}

在service中调用

注意注入我们配置的线程池:

4.排队人数提醒
    当一个请求进入下单的方法时，需要设置排队人数加1，当排队人多大于库存一定值时（例如10，根据业务规则确定），抛出异常，提醒排队人数过多。
    当一个人下单买完商品后，排队人数减一（在多线程下单模块完成）