Java高并发秒杀API -- 业务分析与DAO层

骑猪看日落 2022-06-01 06:48 191阅读 0赞

## 为什么要做高并发秒杀练习？ ##

*  秒杀业务场景具有典型“事物”特性
 *  秒杀/红包类需求越来越常见
 *  面试常常问问题

## 相关技术介绍 ##

*  Spring
 *  Spring MVC
 *  Mybatis
 *  Mysql
 *  前端  
    
    
     *  Bootstrap
     *  jQuery
 *  高并发

## 创建项目 ##

从官网获取资源，避免过时、错误。  
[logback 配置][logback]  
[Spring 配置][Spring]  
[MyBatis 配置][MyBatis]

### 开始创建项目 ###

maven 命令创建 web 骨架项目

mvn archetype:create -DgroupId=me.oktfolio - DartifactId=seckill -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-webapp

**更新 web.xml 为 3.1 版本的 servlet**   
Servlet 2.3 的 JSP EL 表达式不工作，所以需要更新到 3.1 版本。

<web-app xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" version="3.1" metadata-complete="true">
        
    </web-app>

**pom.xml 依赖**

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
      <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
      <groupId>me.oktfolio</groupId>
      <artifactId>seckill</artifactId>
      <packaging>war</packaging>
      <version>1.0-SNAPSHOT</version>
      <name>seckill Maven Webapp</name>
      <url>http://maven.apache.org</url>
      <dependencies>
    
        
        
        <dependency>
          <groupId>junit</groupId>
          <artifactId>junit</artifactId>
          <version>4.12</version>
          <scope>test</scope>
        </dependency>
    
        
        
        
        <dependency>
          <groupId>org.slf4j</groupId>
          <artifactId>slf4j-api</artifactId>
          <version>1.7.25</version>
        </dependency>
    
        
        <dependency>
          <groupId>ch.qos.logback</groupId>
          <artifactId>logback-core</artifactId>
          <version>1.2.3</version>
        </dependency>
        
        
        <dependency>
          <groupId>ch.qos.logback</groupId>
          <artifactId>logback-classic</artifactId>
          <version>1.2.3</version>
          <scope>test</scope>
        </dependency>
    
        
        
        <dependency>
          <groupId>mysql</groupId>
          <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
          <version>5.1.45</version>
        </dependency>
    
        
        <dependency>
          <groupId>com.mchange</groupId>
          <artifactId>c3p0</artifactId>
          <version>0.9.5.2</version>
        </dependency>
    
        
        
        <dependency>
          <groupId>org.mybatis</groupId>
          <artifactId>mybatis</artifactId>
          <version>3.4.5</version>
          <scope>runtime</scope>
        </dependency>
        
        
        <dependency>
          <groupId>org.mybatis</groupId>
          <artifactId>mybatis-spring</artifactId>
          <version>1.3.1</version>
        </dependency>
    
        
        
        <dependency>
          <groupId>taglibs</groupId>
          <artifactId>standard</artifactId>
          <version>1.1.2</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
          <groupId>jstl</groupId>
          <artifactId>jstl</artifactId>
          <version>1.2</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
          <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
          <artifactId>jackson-core</artifactId>
          <version>2.9.3</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
          <groupId>javax.servlet</groupId>
          <artifactId>javax.servlet-api</artifactId>
          <version>3.1.0</version>
          <scope>provided</scope>
        </dependency>
    
        
        
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-core</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-beans</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-context</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-jdbc</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-tx</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-web</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-webmvc</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
        </dependency>
        
        
        <dependency>
          <groupId>org.springframework</groupId>
          <artifactId>spring-test</artifactId>
          <version>4.3.13.RELEASE</version>
          <scope>test</scope>
        </dependency>
    
      </dependencies>
      <build>
        <finalName>seckill</finalName>
      </build>
    </project>

## 秒杀业务分析 ##

### 秒杀系统业务流程 ###

![秒杀系统业务流程][SouthEast]  
秒杀系统的核心：**库存的处理**

### 用户针对库存业务分析 ###

![用户针对库存业务分析][SouthEast 1]

### 什么是购买行为 ###

记录秒杀成功信息：  
\- 谁购买成功了  
\- 成功的时间/有效期  
\- 付款/发货信息

## 为什么需要事务？ ##

不使用事务会出现：  
\- 减库存没有记购买明细  
\- 记了明细没有减库存

**出现超卖/少买**

### 关于数据落地 ###

MySQL vs NoSQL

事务机制依然是目前最可靠的落地方案。

### M有SQL实现秒杀系统难点分析 ###

#### 难点问题 - “竞争” ####

事务 + 行级锁

#### 事务 ####

Start Transaction  
Update 库存数量  
Insert 购买明细  
Commit

#### 行级锁 ####

![SouthEast 2][]

#### 秒杀的难点是如何高效地处理竞争 ####

## 实现哪些秒杀功能 ##

### TMall 的秒杀库存系统 ###

![TMall 的秒杀库存系统][TMall]

### 秒杀功能 ###

*  秒杀接口暴露
 *  执行秒杀
 *  相关查询

### 代码开发阶段 ###

DAO 设计编码  
Service 设计编码  
Web 设计编码

## 数据库设计编码 ##

-- 数据库初始化脚本
    
    -- 创建数据库
    
    CREATE DATABASE seckill;
    
    -- 使用数据库
    
    USE seckill;
    
    -- 创建秒杀库存表
    
    CREATE TABLE seckill ( `seckill_id` BIGINT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '商品库存 id', `name` VARCHAR(120) NOT NULL COMMENT '商品名称', `number` INT NOT NULL COMMENT '库存数量', `start_time` TIMESTAMP NOT NULL COMMENT '秒杀开启时间', `end_time` TIMESTAMP NOT NULL COMMENT '秒杀结束时间', `create_time` TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT current_timestamp COMMENT '创建时间', PRIMARY KEY (seckill_id), KEY idx_start_timeI(start_time), KEY idx_end_timeI(end_time), KEY idx_create_timeI(create_time) ) ENGINE = InnoDB AUTO_INCREMENT = 1000 DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT = '秒杀库存表';
    
    -- 初始化数据
    INSERT INTO seckill (name, number, start_time, end_time) VALUES ('1000 元秒杀 iPhone X', '100', '2018-01-24 00:00:00', '2018-01-25 00:00:00'), ('600 元秒杀 iPhone 8', '200', '2018-01-24 00:00:00', '2018-01-25 00:00:00'), ('800 元秒杀 iPhone 8 Plus', '300', '2018-01-24 00:00:00', '2018-01-25 00:00:00'), ('1000 元秒杀 iPad Pro', '400', '2018-01-24 00:00:00', '2018-01-25 00:00:00');
    
    -- 秒杀成功明细表
    -- 用户登陆认证相关的信息
    
    CREATE TABLE success_killed ( `seckill_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '秒杀商品 id', `user_phone` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户手机号', `state` BIGINT NOT NULL DEFAULT -1 COMMENT '状态标识：-1:无效 0:成功 1:已付款 2:已发货', `create_time` TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT current_timestamp COMMENT '创建时间', PRIMARY KEY (seckill_id, user_phone), /*联合主键*/ KEY idx_create_timeI(create_time) ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8 COMMENT = '秒杀成功明细表';
    
    -- 链接数据库控制台
    -- mysql -uroot -p

### 为什么手写 DDL？ ###

记录每次上线的 DLL 修改

## DAO 层实体和编码工作 ##

Table -> Entity

### 基于 MyBatis 实现 DAO ###

**MyBatis 用来做什么？**  
![这里写图片描述][SouthEast 3]

**Mybati 特点**  
参数 + SQL = Entity/List

**SQL 写在哪？**  
\- XML 提供 SQL  
\- 注解 提供 SQL  
建议使用 XML 提供 SQL

**如何实现 DAO 接口**  
\- Mapper 自动实现 DAO 接口  
\- API 编程方式实现 DAO 接口  
建议使用 Mapper 自动实现 DAO 接口

### Mabatis 整合 Spring ###

*  更少的编码  
    只写接口，不写实现
 *  更少的配置  
    别名、配置扫描：自动扫描配置文件、dao 实现：自动实现 DAO 接口，自动注入 Spring 容器
 *  足够的灵活性  
    自己定制 SQL、自由传参、结果集自动赋值

[logback]: https://logback.qos.ch/manual/configuration.html
[Spring]: https://docs.spring.io/spring/docs/
[MyBatis]: http://www.mybatis.org/mybatis-3/zh/index.html
[SouthEast]: /images/20220601/06f9d7c60e464431882b20fd77f91ced.png
[SouthEast 1]: /images/20220601/f6957a13659f4c289a4e43a675351ef6.png
[SouthEast 2]: /images/20220601/4337a4c6f0154a1a90012f94d6250e19.png
[TMall]: /images/20220601/7018e31127e34d8d83fd4c4185ac4ea4.png
[SouthEast 3]: /images/20220601/277953c3dd86481db2e710787316ec82.png