架构成长之路:高并发下的下单成效设计彩民之

2019-10-11 05:42 来源:未知

初始方案

商品表设计:热销商品提供给用户秒杀,有初始库存。

@Entitypublic class SecKillGoods implements Serializable{ @Id private String id; /** * 剩余库存 */ private Integer remainNum; /** * 秒杀商品名称 */ private String goodsName;}

秒杀订单表设计:记录秒杀成功的订单情况

@Entitypublic class SecKillOrder implements Serializable { @Id @GenericGenerator(name = "PKUUID", strategy = "uuid2") @GeneratedValue(generator = "PKUUID") @Column(length = 36) private String id; //用户名称 private String consumer; //秒杀产品编号 private String goodsId; //购买数量 private Integer num;}

Dao设计:主要就是一个减少库存方法,其他CRUD使用JPA自带的方法

public interface SecKillGoodsDao extends JpaRepository<SecKillGoods,String>{ @Query("update SecKillGoods g set g.remainNum = g.remainNum - ?2 where g.id=?1") @Modifying(clearAutomatically = true) @Transactional int reduceStock(String id,Integer remainNum);}

数据初始化以及提供保存订单的操作:

@Servicepublic class SecKillService { @Autowired SecKillGoodsDao secKillGoodsDao; @Autowired SecKillOrderDao secKillOrderDao; /** * 程序启动时: * 初始化秒杀商品,清空订单数据 */ @PostConstruct public void initSecKillEntity(){ secKillGoodsDao.deleteAll(); secKillOrderDao.deleteAll(); SecKillGoods secKillGoods = new SecKillGoods(); secKillGoods.setId; secKillGoods.setGoodsName; secKillGoods.setRemainNum; secKillGoodsDao.save(secKillGoods); } /** * 购买成功,保存订单 * @param consumer * @param goodsId * @param num */ public void generateOrder(String consumer, String goodsId, Integer num) { secKillOrderDao.save(new SecKillOrder(consumer,goodsId,num)); }}

下面就是controller层的设计

@Controllerpublic class SecKillController { @Autowired SecKillGoodsDao secKillGoodsDao; @Autowired SecKillService secKillService; /** * 普通写法 * @param consumer * @param goodsId * @return */ @RequestMapping("/seckill.html") @ResponseBody public String SecKill(String consumer,String goodsId,Integer num) throws InterruptedException { //查找出用户要买的商品 SecKillGoods goods = secKillGoodsDao.findOne; //如果有这么多库存 if(goods.getRemainNum()>=num){ //模拟网络延时 Thread.sleep; //先减去库存 secKillGoodsDao.reduceStock; //保存订单 secKillService.generateOrder(consumer,goodsId,num); return "购买成功"; } return "购买失败,库存不足"; }}

上面是全部的基础准备,下面使用一个单元测试方法,模拟高并发下,很多人来购买同一个热门商品的情况。

@Controllerpublic class SecKillSimulationOpController { final String takeOrderUrl = "http://127.0.0.1:8080/seckill.html"; /** * 模拟并发下单 */ @RequestMapping("/simulationCocurrentTakeOrder") @ResponseBody public String simulationCocurrentTakeOrder() { //httpClient工厂 final SimpleClientHttpRequestFactory httpRequestFactory = new SimpleClientHttpRequestFactory(); //开50个线程模拟并发秒杀下单 for (int i = 0; i < 50; i  ) { //购买人姓名 final String consumerName = "consumer"   i; new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { ClientHttpRequest request = null; try { URI uri = new URI(takeOrderUrl   "?consumer=consumer"   consumerName   "&goodsId=123456&num=1"); request = httpRequestFactory.createRequest(uri, HttpMethod.POST); InputStream body = request.execute().getBody(); BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader; String line = ""; String result = ""; while ((line = br.readLine != null) { result  = line;//获得页面内容或返回内容 } System.out.println(consumerName ":" result); } catch (Exception e) { e.printStackTrace.start(); } return "simulationCocurrentTakeOrder"; }}

访问localhost:8080/simulationCocurrentTakeOrder,就可以测试了预期情况:因为我们只对秒杀商品初始化了10件,理想情况当然是库存减少到0,订单表也只有10条记录。

实际情况:订单表记录

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商品表记录

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下面分析一下为啥会出现超库存的情况:因为多个请求访问,仅仅是使用dao查询了一次数据库有没有库存,但是比较恶劣的情况是很多人都查到了有库存,这个时候因为程序处理的延迟,没有及时的减少库存,那就出现了脏读。如何在设计上避免呢?最笨的方法是对SecKillController的seckill方法做同步,每次只有一个人能下单。但是太影响性能了,下单变成了同步操作。

 @RequestMapping("/seckill.html") @ResponseBody public synchronized String SecKill

改进方案

根据多线程编程的规范,提倡对共享资源加锁,在最有可能出现并发争抢的情况下加同步块的思想。应该同一时刻只有一个线程去减少库存。但是这里给出一个最好的方案,就是利用Oracle,Mysql的行级锁–同一时间只有一个线程能够操作同一行记录,对SecKillGoodsDao进行改造:

public interface SecKillGoodsDao extends JpaRepository<SecKillGoods,String>{ @Query("update SecKillGoods g set g.remainNum = g.remainNum - ?2 where g.id=?1 and g.remainNum>0") @Modifying(clearAutomatically = true) @Transactional int reduceStock(String id,Integer remainNum);}

仅仅是加了一个and,却造成了很大的改变,返回int值代表的是影响的行数,对应到controller做出相应的判断。

@RequestMapping("/seckill.html") @ResponseBody public String SecKill(String consumer,String goodsId,Integer num) throws InterruptedException { //查找出用户要买的商品 SecKillGoods goods = secKillGoodsDao.findOne; //如果有这么多库存 if(goods.getRemainNum()>=num){ //模拟网络延时 Thread.sleep; if(goods.getRemainNum { //先减去库存 int i = secKillGoodsDao.reduceStock(goodsId, num); if { //保存订单 secKillService.generateOrder(consumer, goodsId, num); return "购买成功"; }else{ return "购买失败,库存不足"; } }else { return "购买失败,库存不足"; } } return "购买失败,库存不足"; }

在看看运行情况

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订单表:

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在高并发问题下的秒杀情况,即使存在网络延时,也得到了保障。

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