Java高并发秒杀API(四)之高并发优化

系统管理员 2022-05-31 10:44 276阅读 0赞

## **1. 高并发优化分析** ##

> **关于并发**

并发性上不去是因为当多个线程同时访问一行数据时，产生了事务，因此产生写锁，每当一个获取了事务的线程把锁释放，另一个排队线程才能拿到写锁，QPS(Query Per Second每秒查询率)和事务执行的时间有密切关系，事务执行时间越短，并发性越高，这也是要将费时的I/O操作移出事务的原因。

> **在本项目中高并发发生在哪？**

![高并发发生的地方][E9_AB_98_E5_B9_B6_E5_8F_91_E5_8F_91_E7_94_9F_E7_9A_84_E5_9C_B0_E6_96_B9.jpg_raw_true]

在上图中，红色的部分就表示会发生高并发的地方，绿色部分表示对于高并发没有影响。

> **为什么需要单独获取系统时间？**

这是为了我们的秒杀系统的优化做铺垫。比如在秒杀还未开始的时候，用户大量刷新秒杀商品详情页面是很正常的情况，这时候秒杀还未开始，大量的请求发送到服务器会造成不必要的负担。

我们将这个详情页放置到CDN中，这样用户在访问该页面时就不需要访问我们的服务器了，起到了降低服务器压力的作用。而CDN中存储的是静态化的详情页和一些静态资源（css，js等），这样我们就拿不到系统的时间来进行秒杀时段的控制，所以我们需要单独设计一个请求来获取我们服务器的系统时间。

![详情页][E8_AF_A6_E6_83_85_E9_A1_B5.png_raw_true]

> **CDN（Content Delivery Network）的理解**

![CDN][]

> **获取系统时间不需要优化**

因为Java访问一次内存（Cacheline）大约10ns，1s=10亿ns，也就是如果不考虑GC，这个操作1s可以做1亿次。

> **秒杀地址接口分析**

*  无法使用CDN缓存，因为CDN适合请求对应的资源不变化的，比如静态资源、JavaScript；秒杀地址返回的数据是变化的，不适合放在CDN缓存；
 *  适合服务端缓存：Redis等，1秒钟可以承受10万qps。多个Redis组成集群，可以到100w个qps. 所以后端缓存可以用业务系统控制。

> **秒杀地址接口优化**

![秒杀地址接口优化][E7_A7_92_E6_9D_80_E5_9C_B0_E5_9D_80_E6_8E_A5_E5_8F_A3_E4_BC_98_E5_8C_96.jpg_raw_true]

> **秒杀操作优化分析**

*  无法使用cdn缓存
 *  后端缓存困难： 库存问题
 *  一行数据竞争：热点商品

大部分写的操作和核心操作无法使用CDN，也不可能在缓存中减库存。你在Redis中减库存，那么用户也可能通过缓存来减库存，这样库存会不一致，所以要通过mysql的事务来保证一致性。

比如一个热点商品所有人都在抢，那么会在同一时间对数据表中的一行数据进行大量的update set操作。

行级锁在commit之后才释放，所以优化方向是减少行级锁的持有时间。

> **延迟问题很关键**

*  同城机房网络（0.5ms~2ms），最高并发性是1000qps。
 *  Update后JVM -GC(垃圾回收机制)大约50ms，最高并发性是20qps。并发性越高，GC就越可能发生，虽然不一定每次都会发生，但一定会发生。
 *  异地机房，比如北京到上海之间的网络延迟，进过计算大概13~20ms。
    
    ![网络延迟计算][E7_BD_91_E7_BB_9C_E5_BB_B6_E8_BF_9F_E8_AE_A1_E7_AE_97.jpg_raw_true]

> **如何判断update更新库存成功？**

有两个条件：

1.  update自身没报错；
2.  客户端确认update影响记录数

优化思路：

*  把客户端逻辑放到MySQL服务端，避免网络延迟和GC影响

> **如何把客户端逻辑放到MySQL服务端**

有两种方案：

1.  定制SQL方案，在每次update后都会自动提交，但需要修改MySQL源码，成本很高，不是大公司（BAT等）一般不会使用这种方法。
2.  使用存储过程：整个事务在MySQL端完成，用存储过程写业务逻辑，服务端负责调用。

接下来先分析第一种方案

![秒杀方案1][1]

![秒杀方案1成本分析][1 1]

根据上图的成本分析，我们的秒杀系统采用第二种方案，即使用存储过程。

> **优化总结**

*  前端控制

暴露接口，按钮防重复（点击一次按钮后就变成灰色，禁止重复点击按钮）

*  动静态数据分离

CDN缓存，后端缓存

*  事务竞争优化

减少事务行级锁的持有时间

## **2. Redis后端缓存优化编码** ##

> **关于CDN的说明**

由于不同公司提供的CDN的接口暴露不同，不同的公司租用的机房调用的API也不相同，所以慕课网的视频中并没有对CDN的使用过程进行讲解。

### **2.1 下载安装Redis** ###

前往官网下载安装Stable版本的Redis，安装后可以将安装目录添加到系统变量Path里以方便使用，我使用的是Windows系统的Redis，懒得去官网下载的可以[点这里下载][Link 1]。

安装后，运行`redis-server.exe`启动服务器成功，接着运行`redis-cli.exe`启动客户端连接服务器成功，说明Redis已经安装成功了。

> **为什么使用Redis**

Redis属于NoSQL，即非关系型数据库，它是key-value型数据库，是直接在内存中进行存取数据的，所以有着很高的性能。

利用Redis可以减轻MySQL服务器的压力，减少了跟数据库服务器的通信次数。秒杀的瓶颈就在于跟数据库服务器的通信速度（MySQL本身的主键查询非常快）

### **2.2 在pom.xml中配置Redis客户端** ###

<dependency>
        <groupId>redis.clients</groupId>
        <artifactId>jedis</artifactId>
        <version>2.7.3</version>
    </dependency>

> **Jedis**

Redis有很多客户端，我们的项目是用Java语言写的，自然选择对应Java语言的客户端，而官网最推荐我们的Java客户端是Jedis，在pom.xml里配置了Jedis依赖就可以使用它了，记得要先开启Redis的服务器，Jedis才能连接到服务器。

由于Jedis并没有实现内部序列化操作，而Java内置的序列化机制性能又不高，我们是一个秒杀系统，需要考虑高并发优化，在这里我们采用开源社区提供的更高性能的自定义序列化工具protostuff。

### **2.3 在pom.xml中配置protostuff依赖** ###

<dependency>
        <groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId>
        <artifactId>protostuff-core</artifactId>
        <version>1.0.8</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId>
        <artifactId>protostuff-runtime</artifactId>
        <version>1.0.8</version>
    </dependency>

> **关于序列化和反序列化**

序列化是处理对象流的机制，就是将对象的内容进行流化，可以对流化后的对象进行读写操作，也可以将流化后的对象在网络间传输。反序列化就是将流化后的对象重新转化成原来的对象。

在Java中内置了序列化机制，通过`implements Serializable`来标识一个对象实现了序列化接口，不过其性能并不高。

### **2.4 使用Redis优化地址暴露接口** ###

原本查询秒杀商品时是通过主键直接去数据库查询的，选择将数据缓存在Redis，在查询秒杀商品时先去Redis缓存中查询，以此降低数据库的压力。如果在缓存中查询不到数据再去数据库中查询，再将查询到的数据放入Redis缓存中，这样下次就可以直接去缓存中直接查询到。

以上属于数据访问层的逻辑（DAO层），所以我们需要在dao包下新建一个`cache`目录，在该目录下新建`RedisDao.java`，用来存取缓存。

> **RedisDao**

public class RedisDao {
        private final JedisPool jedisPool;
    
        public RedisDao(String ip, int port) {
            jedisPool = new JedisPool(ip, port);
        }
    
        private RuntimeSchema<Seckill> schema = RuntimeSchema.createFrom(Seckill.class);
    
        public Seckill getSeckill(long seckillId) {
            // redis操作逻辑
            try {
                Jedis jedis = jedisPool.getResource();
                try {
                    String key = "seckill:" + seckillId;
                    // 并没有实现哪部序列化操作
                    // 采用自定义序列化
                    // protostuff: pojo.
                    byte[] bytes = jedis.get(key.getBytes());
                    // 缓存重获取到
                    if (bytes != null) {
                        Seckill seckill = schema.newMessage();
                        ProtostuffIOUtil.mergeFrom(bytes, seckill, schema);
                        // seckill被反序列化
    
                        return seckill;
                    }
                } finally {
                    jedis.close();
                }
            } catch (Exception e) {
    
            }
            return null;
        }
    
        public String putSeckill(Seckill seckill) {
            try {
                Jedis jedis = jedisPool.getResource();
                try {
                    String key = "seckill:" + seckill.getSeckillId();
                    byte[] bytes = ProtostuffIOUtil.toByteArray(seckill, schema,
                            LinkedBuffer.allocate(LinkedBuffer.DEFAULT_BUFFER_SIZE));
                    // 超时缓存
                    int timeout = 60 * 60;// 1小时
                    String result = jedis.setex(key.getBytes(), timeout, bytes);
    
                    return result;
                } finally {
                    jedis.close();
                }
            } catch (Exception e) {
    
            }
    
            return null;
        }
    }

> **注意**

使用protostuff序列化工具时，被序列化的对象必须是pojo对象（具备setter/getter）

> **在spring-dao.xml中手动注入RedisDao**

由于RedisDao和MyBatis的DAO没有关系，MyBatis不会帮我们自动实现该接口，所以我们需要在spring-dao.xml中手动注入RedisDao。由于我们在RedisDao是通过构造方法来注入ip和port两个参数的，所以需要配置，如果不配置这个标签，我们需要为ip和port提供各自的setter和getter（注入时可以没有getter）。

在这里我们直接把value的值写死在标签里边了，实际开发中需要把ip和port参数的值写到配置文件里，通过读取配置文件的方式读取它们的值。

<bean id="redisDao" class="com.lewis.dao.cache.RedisDao">
        <constructor-arg index="0" value="localhost" />
        <constructor-arg index="1" value="6379" />
    </bean>

> **修改SeckillServiceImpl**

使用注解注入RedisDao属性

@Autowired
     private RedisDao redisDao;

修改`exportSeckillURI()`

public Exposer exportSeckillUrl(long seckillId) {
        // 优化点:缓存优化:超时的基础上维护一致性
        // 1.访问redi
    
        Seckill seckill = redisDao.getSeckill(seckillId);
        if (seckill == null) {
            // 2.访问数据库
            seckill = seckillDao.queryById(seckillId);
            if (seckill == null) {// 说明查不到这个秒杀产品的记录
                return new Exposer(false, seckillId);
            } else {
                // 3.放入redis
                redisDao.putSeckill(seckill);
            }
        }
    
        // 若是秒杀未开启
        Date startTime = seckill.getStartTime();
        Date endTime = seckill.getEndTime();
        // 系统当前时间
        Date nowTime = new Date();
        if (startTime.getTime() > nowTime.getTime() || endTime.getTime() < nowTime.getTime()) {
            return new Exposer(false, seckillId, nowTime.getTime(), startTime.getTime(), endTime.getTime());
        }
    
        // 秒杀开启，返回秒杀商品的id、用给接口加密的md5
        String md5 = getMD5(seckillId);
        return new Exposer(true, md5, seckillId);
    }

### **2.5 测试类RedisDaoTest** ###

通过IDE工具快速生成测试类RedisDaoTest，新写一个`testSeckill()`，对getSeckill和putSeckill方法进行全局测试。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
    // 告诉junit spring的配置文件
    @ContextConfiguration({ "classpath:spring/spring-dao.xml" })
    public class RedisDaoTest {
        private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    
        private long id = 1001;
    
        @Autowired
        private RedisDao redisDao;
    
        @Autowired
        private SeckillDao seckillDao;
    
        @Test
        public void testSeckill() {
    
            Seckill seckill = redisDao.getSeckill(id);
            if (seckill == null) {
                seckill = seckillDao.queryById(id);
                if (seckill != null) {
                    String result = redisDao.putSeckill(seckill);
                    logger.info("result={}", result);
                    seckill = redisDao.getSeckill(id);
                    logger.info("seckill={}", seckill);
                }
            }
        }
    
    }

如果测试通过了，会输出`result={}OK`以及id为1001的商品信息，如果输出的都是null，那说明你没有开启Redis服务器，所以在内存中没有存取到缓存。

> **为什么不用Redis的hash来存储对象？**

第一：通过Jedis储存对象的方式有大概三种

1.  本项目采用的方式：的序列化成byte字节，最终存byte字节；
2.  对象转hashmap，也就是你想表达的hash的形式，最终存map；
3.  对象转json，最终存json，其实也就是字符串

第二：其实如果你是平常的项目，并发不高，三个选择都可以，这种情况下以hash的形式更加灵活，可以对象的单个属性，但是问题来了，在秒杀的场景下，三者的效率差别很大。

第三：结果如下

<table style="width:934px;background-color:rgb(255,255,255);border-spacing:0px;border:1px solid rgb(238,238,238);color:rgb(63,63,63);font-family:'microsoft yahei';font-size:16px;"> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">10w数据</th> 
   <th style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">时间</th> 
   <th style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">内存占用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">存json</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">10s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">14M</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">存byte</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">6s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">6M</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">存jsonMap</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">10s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">20M</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">存byteMap</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">4s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">4M</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">取json</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">7s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">&nbsp;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">取byte</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">4s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">&nbsp;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">取jsonmap</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">7s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">&nbsp;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">取bytemap</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">4s</td> 
   <td style="line-height:20px;vertical-align:top;border-color:rgb(238,238,238);">&nbsp;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

第四：你该说了，bytemap最快啊，为啥不用啊，因为项目用了超级强悍的序列化工具啊，以上测试是基于java的序列化，如果改了序列化工具，你可以测试下。

以上问答源自[慕课网的一道问答][Link 2]

> **教学视频中张老师对于Redis暴露接口地址的补充**

1.  redis事务与RDBMS事务有本质区别，详情见[http://redis.io/topics/transactions][http_redis.io_topics_transactions]
2.  关于spring整合redis。原生Jedis API已经足够清晰。笔者所在的团队不使用任何spring-data整合API，而是直接对接原生Client并做二次开发调优，如Jedis,Hbase等。
3.  这里使用redis缓存方法用于暴露秒杀地址场景，该方法存在瞬时压力，为了降低DB的primary key QPS，且没有使用库存字段所以不做一致性维护。
4.  跨数据源的严格一致性需要2PC支持，性能不尽如人意。线上产品一般使用最终一致性去解决，这块相关知识较多，所以没有讲。
5.  本课程的重点其实不是SSM，只是一个快速开发的方式。重点根据业务场景分析通信成本，瓶颈点的过程和优化思路。
6.  初学者不要纠结于事务。事务可以降低一致性维护难度，但扩展性灵活性存在不足。技术是死的，人是活的。比如京东抢购使用Redis+LUA+MQ方案，就是一种技术反思。

## **3. 秒杀操作——并发优化** ##

### **3.1 简单优化** ###

> **回顾事务执行**

![回顾事务执行][E5_9B_9E_E9_A1_BE_E4_BA_8B_E5_8A_A1_E6_89_A7_E8_A1_8C.jpg_raw_true]

> **sql语句的简单优化**

![简单优化][E7_AE_80_E5_8D_95_E4_BC_98_E5_8C_96.jpg_raw_true]

> **优化SeckillServiceImpl的`executeSeckill()`**

用户的秒杀操作分为两步：减库存、插入购买明细，我们在这里进行简单的优化，就是将原本先update（减库存）再进行insert（插入购买明细）的步骤改成：先insert再update。

public SeckillExecution executeSeckill(long seckillId, long userPhone, String md5) throws SeckillException,
            RepeatKillException, SeckillCloseException {
    
        if (md5 == null || !md5.equals(getMD5(seckillId))) {
            throw new SeckillException("seckill data rewrite");// 秒杀数据被重写了
        }
        // 执行秒杀逻辑:减库存+增加购买明细
        Date nowTime = new Date();
    
        try {
    
            // 否则更新了库存，秒杀成功,增加明细
            int insertCount = successKilledDao.insertSuccessKilled(seckillId, userPhone);
            // 看是否该明细被重复插入，即用户是否重复秒杀
            if (insertCount <= 0) {
                throw new RepeatKillException("seckill repeated");
            } else {
    
                // 减库存,热点商品竞争
                int updateCount = seckillDao.reduceNumber(seckillId, nowTime);
                if (updateCount <= 0) {
                    // 没有更新库存记录，说明秒杀结束 rollback
                    throw new SeckillCloseException("seckill is closed");
                } else {
                    // 秒杀成功,得到成功插入的明细记录,并返回成功秒杀的信息 commit
                    SuccessKilled successKilled = successKilledDao.queryByIdWithSeckill(seckillId, userPhone);
                    return new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.SUCCESS, successKilled);
                }
            }
        } catch (SeckillCloseException e1) {
            throw e1;
        } catch (RepeatKillException e2) {
            throw e2;
        } catch (Exception e) {
            logger.error(e.getMessage(), e);
            // 将编译期异常转化为运行期异常
            throw new SeckillException("seckill inner error :" + e.getMessage());
        }
    
    }

> **为什么要先insert再update**

首先是在更新操作的时候给行加锁，插入并不会加锁，如果更新操作在前，那么就需要执行完更新和插入以后事务提交或回滚才释放锁。而如果插入在前，更新在后，那么只有在更新时才会加行锁，之后在更新完以后事务提交或回滚释放锁。

在这里，插入是可以并行的，而更新由于会加行级锁是串行的。

也就是说是更新在前加锁和释放锁之间两次的网络延迟和GC，如果插入在前则加锁和释放锁之间只有一次的网络延迟和GC，也就是减少的持有锁的时间。

这里先insert并不是忽略了库存不足的情况，而是因为insert和update是在同一个事务里，光是insert并不一定会提交，只有在update成功才会提交，所以并不会造成过量插入秒杀成功记录。

### **3.2 深度优化** ###

前边通过调整insert和update的执行顺序来实现简单优化，但依然存在着Java客户端和服务器通信时的网络延迟和GC影响，我们可以将执行秒杀操作时的insert和update放到MySQL服务端的存储过程里，而Java客户端直接调用这个存储过程，这样就可以避免网络延迟和可能发生的GC影响。另外，由于我们使用了存储过程，也就使用不到Spring的事务管理了，因为在存储过程里我们会直接启用一个事务。

#### **3.2.1 写一个存储过程procedure，然后在MySQL控制台里执行它** ####

-- 秒杀执行储存过程
    DELIMITER $$ -- 将定界符从;转换为$$
    -- 定义储存过程
    -- 参数： in输入参数   out输出参数
    -- row_count() 返回上一条修改类型sql(delete,insert,update)的影响行数
    -- row_count:0:未修改数据 ; >0:表示修改的行数； <0:sql错误
    CREATE PROCEDURE `seckill`.`execute_seckill`
      (IN v_seckill_id BIGINT, IN v_phone BIGINT,
       IN v_kill_time  TIMESTAMP, OUT r_result INT)
      BEGIN
        DECLARE insert_count INT DEFAULT 0;
        START TRANSACTION;
        INSERT IGNORE INTO success_killed
        (seckill_id, user_phone, state)
        VALUES (v_seckill_id, v_phone, 0);
        SELECT row_count() INTO insert_count;
        IF (insert_count = 0) THEN
          ROLLBACK;
          SET r_result = -1;
        ELSEIF (insert_count < 0) THEN
            ROLLBACK;
            SET r_result = -2;
        ELSE
          UPDATE seckill
          SET number = number - 1
          WHERE seckill_id = v_seckill_id
                AND end_time > v_kill_time
                AND start_time < v_kill_time
                AND number > 0;
          SELECT row_count() INTO insert_count;
          IF (insert_count = 0) THEN
            ROLLBACK;
            SET r_result = 0;
          ELSEIF (insert_count < 0) THEN
              ROLLBACK;
              SET r_result = -2;
          ELSE
            COMMIT;
            SET r_result = 1;
          END IF;
        END IF;
      END;
    $$
    -- 储存过程定义结束
    -- 将定界符重新改为;
    DELIMITER ;
    
    -- 定义一个用户变量r_result
    SET @r_result = -3;
    -- 执行储存过程
    CALL execute_seckill(1003, 13502178891, now(), @r_result);
    -- 获取结果
    SELECT @r_result;

> **注意点**

CREATE PROCEDURE `seckill`.`execute_seckill`

上边这句语句的意思是为一个名为`seckill`的数据库定义一个名为`execute_seckill`的存储过程，如果你在连接数据库后使用了这个数据库（即`use seckill;`），那么这里的定义句子就不能这样写了，会报错（因为存储过程是依赖于数据库的），改成下边这样：

CREATE PROCEDURE `execute_seckill`

> **row\_count()**

存储过程中，`row_count()`函数用来返回上一条sql（delete,insert,update）影响的行数。

根据row\_count()返回值，可以进行接下来的流程判断：

`0`：未修改数据；

`>0`: 表示修改的行数；

`<0`: 表示SQL错误或未执行修改SQL

#### **3.2.2 修改源码以调用存储过程** ####

> **在`SeckillDao`里添加调用存储过程的方法声明**

/**
     *  使用储存过程执行秒杀
     * @param paramMap
     */
    void killByProcedure(Map<String,Object> paramMap);

> **接着在`SeckillDao.xml`里添加该方法对应的sql语句**

<select id="killByProcedure" statementType="CALLABLE">
        CALL execute_seckill(
            #{seckillId,jdbcType=BIGINT,mode=IN},
            #{phone,jdbcType=BIGINT,mode=IN},
            #{killTime,jdbcType=TIMESTAMP,mode=IN},
            #{result,jdbcType=INTEGER,mode=OUT}
        )
    </select>

> **在`SeckillService`接口里添加一个方法声明**

/**
     * 调用存储过程来执行秒杀操作，不需要抛出异常
     * 
     * @param seckillId 秒杀的商品ID
     * @param userPhone 手机号码
     * @param md5 md5加密值
     * @return 根据不同的结果返回不同的实体信息
     */
    SeckillExecution executeSeckillProcedure(long seckillId,long userPhone,String md5);

> **为什么这个方法不需要抛出异常？**

原本没有调用存储过程的执行秒杀操作之所以要抛出RuntimException，是为了让Spring事务管理器能够在秒杀不成功的时候进行回滚操作。而现在我们使用了存储过程，有关事务的提交或回滚已经在procedure里完成了，前面也解释了不需要再使用到Spring的事务了，既然如此，我们也就不需要在这个方法里抛出异常来让Spring帮我们回滚了。

> **在`SeckillServiceImpl`里实现这个方法**

我们需要使用到第三方工具类，所以在pom.xml里导入commons-collections工具类

<dependency>
        <groupId>commons-collections</groupId>
        <artifactId>commons-collections</artifactId>
        <version>3.2.2</version>
    </dependency>

在接口的实现类里对`executeSeckillProcedure`进行实现

@Override
    public SeckillExecution executeSeckillProcedure(long seckillId, long userPhone, String md5) {
        if (md5 == null || !md5.equals(getMD5(seckillId))) {
            return new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.DATE_REWRITE);
        }
        Date killTime = new Date();
        Map<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("seckillId", seckillId);
        map.put("phone", userPhone);
        map.put("killTime", killTime);
        map.put("result", null);
        // 执行储存过程,result被复制
        seckillDao.killByProcedure(map);
        // 获取result
        int result = MapUtils.getInteger(map, "result", -2);
        if (result == 1) {
            SuccessKilled successKilled = successKilledDao.queryByIdWithSeckill(seckillId, userPhone);
            return new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.SUCCESS, successKilled);
        } else {
            return new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.stateOf(result));
        }
    }

接着对该方法进行测试，在原本的`SeckillServiceTest`测试类里添加测试方法

@Test
    public void executeSeckillProcedure(){
        long seckillId = 1001;
        long phone = 13680115101L;
        Exposer exposer = seckillService.exportSeckillUrl(seckillId);
        if (exposer.isExposed()) {
            String md5 = exposer.getMd5();
            SeckillExecution execution = seckillService.executeSeckillProcedure(seckillId, phone, md5);
            logger.info("execution={}", execution);
        }
    }

经过测试，发现没有问题，测试通过。然后我们需要把Controller里的执行秒杀操作改成调用存储过程的方法。

@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 {
                //这里改为调用存储过程
    //            SeckillExecution execution = seckillService.executeSeckill(seckillId, userPhone, md5);
                SeckillExecution execution = seckillService.executeSeckillProcedure(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);
            }
        }

> **存储过程优化总结**

1.  存储过程优化:事务行级锁持有的时间
2.  不要过度依赖存储过程
3.  简单的逻辑依赖存储过程
4.  QPS:一个秒杀单6000/qps

经过简单优化和深度优化之后，本项目大概能达到一个秒杀单6000qps（慕课网视频中张老师说的），这个数据对于一个秒杀商品来说其实已经挺ok了，注意这里是指同一个秒杀商品6000qps，如果是不同商品不存在行级锁竞争的问题。

### **3.3 系统部署架构** ###

![系统可能用到的服务][E7_B3_BB_E7_BB_9F_E5_8F_AF_E8_83_BD_E7_94_A8_E5_88_B0_E7_9A_84_E6_9C_8D_E5_8A_A1.jpg_raw_true]

CDN：放置一些静态化资源，或者可以将动态数据分离。一些js依赖直接用公网的CDN，自己开发的一些页面也做静态化处理推送到CDN。用户在CDN获取到的数据不需要再访问我们的服务器，动静态分离可以降低服务器请求量。比如秒杀详情页，做成HTML放在cdn上，动态数据可以通过ajax请求后台获取。

Nginx：作为http服务器，响应客户请求，为后端的servlet容器做反向代理，以达到负载均衡的效果。

Redis：用来做服务器端的缓存，通过Jedis提供的API来达到热点数据的一个快速存取的过程，减少数据库的请求量。

MySQL：保证秒杀过程的数据一致性与完整性。

智能DNS解析+智能CDN加速+Nginx并发+Redis缓存+MySQL分库分表

![大型系统部署架构][E5_A4_A7_E5_9E_8B_E7_B3_BB_E7_BB_9F_E9_83_A8_E7_BD_B2_E6_9E_B6_E6_9E_84.jpg_raw_true]

大型系统部署架构，逻辑集群就是开发的部分。

1.  Nginx做负载均衡
2.  分库分表：在秒杀系统中，一般通过关键的秒杀商品id取模进行分库分表，以512为一张表，1024为一张表。分库分表一般采用开源架构，如阿里巴巴的tddl分库分表框架。
3.  统计分析：一般使用hadoop等架构进行分析

在这样一个架构中，可能参与的角色如下：

![项目角色][E9_A1_B9_E7_9B_AE_E8_A7_92_E8_89_B2.jpg_raw_true]

> **本节结语**

至此，关于该SSM实战项目——Java高并发秒杀API已经全部完成，感谢观看本文。

> **项目笔记相关链接**

*  [**Java高并发秒杀API(一)之业务分析与DAO层**][Java_API_DAO]
 *  [**Java高并发秒杀API(二)之Service层**][Java_API_Service]
 *  [**Java高并发秒杀API(三)之Web层**][Java_API_Web]
 *  [**Java高并发秒杀API(四)之高并发优化**][Java_API]

> **项目源码**

*  [**源码下载**][Link 3]
 *  [**GitHub地址**][GitHub]

> **项目视频教程链接**

这是慕课网上的一个免费项目教学视频，名为Java高并发秒杀API，一共有如下四节课程，附带视频传送门（在视频中老师是用IDEA，本文用的是Eclipse）

*  [Java高并发秒杀API之业务分析与DAO层][Java_API_DAO 1]
 *  [Java高并发秒杀API之Service层][Java_API_Service 1]
 *  [Java高并发秒杀API之Web层][Java_API_Web 1]
 *  [Java高并发秒杀API之高并发优化][Java_API 1]

[E9_AB_98_E5_B9_B6_E5_8F_91_E5_8F_91_E7_94_9F_E7_9A_84_E5_9C_B0_E6_96_B9.jpg_raw_true]: /images/20220531/dbb7d345974944348742420c539e415b.png
[E8_AF_A6_E6_83_85_E9_A1_B5.png_raw_true]: /images/20220531/38a87f21bc46447caac1ba2ad28a4009.png
[CDN]: /images/20220531/2085b0bb164140c1b71d0a905dce7d6f.png
[E7_A7_92_E6_9D_80_E5_9C_B0_E5_9D_80_E6_8E_A5_E5_8F_A3_E4_BC_98_E5_8C_96.jpg_raw_true]: /images/20220531/46884b8985b244f0bb67db49d2d905f1.png
[E7_BD_91_E7_BB_9C_E5_BB_B6_E8_BF_9F_E8_AE_A1_E7_AE_97.jpg_raw_true]: /images/20220531/f6fe1e8574994dfcb2d14898e4f31574.png
[1]: /images/20220531/6ed1953f4a15481b888c4643a884994f.png
[1 1]: /images/20220531/33fb82211b1a40ad931f948fd20d78d0.png
[Link 1]: http://download.csdn.net/download/lewky_liu/10011091
[Link 2]: http://www.imooc.com/qadetail/233457
[http_redis.io_topics_transactions]: http://redis.io/topics/transactions
[E5_9B_9E_E9_A1_BE_E4_BA_8B_E5_8A_A1_E6_89_A7_E8_A1_8C.jpg_raw_true]: /images/20220531/3bff680c6cdd47539d64077a3f8341ea.png
[E7_AE_80_E5_8D_95_E4_BC_98_E5_8C_96.jpg_raw_true]: /images/20220531/ffe0dc75ab0e4e8e8716ddbfcbd88637.png
[E7_B3_BB_E7_BB_9F_E5_8F_AF_E8_83_BD_E7_94_A8_E5_88_B0_E7_9A_84_E6_9C_8D_E5_8A_A1.jpg_raw_true]: /images/20220531/3e55c9eb18e9476fbea48b760af4745e.png
[E5_A4_A7_E5_9E_8B_E7_B3_BB_E7_BB_9F_E9_83_A8_E7_BD_B2_E6_9E_B6_E6_9E_84.jpg_raw_true]: /images/20220531/1fdf6efe96904c949994b3dff0d6345c.png
[E9_A1_B9_E7_9B_AE_E8_A7_92_E8_89_B2.jpg_raw_true]: /images/20220531/f1fdb68cafe44774b790cff699beec35.png
[Java_API_DAO]: http://blog.csdn.net/lewky_liu/article/details/78159983
[Java_API_Service]: http://blog.csdn.net/lewky_liu/article/details/78162149
[Java_API_Web]: http://blog.csdn.net/lewky_liu/article/details/78162153
[Java_API]: http://blog.csdn.net/lewky_liu/article/details/78166080
[Link 3]: http://download.csdn.net/download/lewky_liu/10013556
[GitHub]: https://github.com/lewky/Seckill
[Java_API_DAO 1]: http://www.imooc.com/learn/587
[Java_API_Service 1]: http://www.imooc.com/learn/631
[Java_API_Web 1]: http://www.imooc.com/learn/630
[Java_API 1]: http://www.imooc.com/learn/632