一招教你如何搭建一个秒杀系统

小灰灰 2022-09-10 04:23 149阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1. 前言
 *  2. 整体架构
 *  3. 设计思路
 *  4. 实现流程
 *   *  4.1 mysql
     *  4.2 redis
     *  4.3 RocketMQ
     *  4.4 代码
 *  5. 测试
 *  6. 总结

# 1. 前言 #

秒杀系统在电商中越来越常见的。也成了面试中常常被问的问题。所以接下来手把手给大家搭建一个秒杀系统。面试不再慌。

# 2. 整体架构 #

我们代建的秒杀系统有如下要求：

1.  秒杀商品xxx，数量100个。
2.  秒杀商品不能超卖。
3.  抢购链接隐藏
4.  Nginx+Redis+RocketMQ+Tomcat+MySQL

整体思路如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_11_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

# 3. 设计思路 #

1、首先在mysql 中创建一张表，用户记录库存信息。

2、将mysql库存信息加载到redis 中。

3、用户进行抢购，先从redis 中获取库存，然后进行事务操作。

4、事务操作包含：

*  redis 中减库存。
 *  判断库存是否大于0
 *  如果大于0，发送 生成订单消息
 *  如果小于0，库存加回去。返回库存为0

5、消费者进行监听处理消息，更新mysql 库存。

6、抢购的连接采用动态链接，先获取这个动态链接，然后进行抢购，这里随机生成一个uuid加在url 当中，并且存放到redis 中缓存一分钟。也就是或动态链接1分钟有效。

# 4. 实现流程 #

## 4.1 mysql ##

mysql 的部署搭建就不说了，我这里就单机单库单表的操作。

创建表

DROP TABLE IF EXISTS `tb_spike_data_info`;
    CREATE TABLE `tb_spike_data_info` (
      `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
      `name` varchar(50) NOT NULL  comment '名称',
      `number` int(11) NOT NULL  comment '数量',
      PRIMARY KEY (`id`)
    ) ENGINE=InnoDB  DEFAULT CHARSET=utf8;

插入一条数据。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_18_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
这样数据库的准备工作就完成啦。

## 4.2 redis ##

redis 我这里也是单机的，启动redis 就好了，如果在生产中肯定是集群的，不然高并发redis 也不一定能抗住。redis 启动就可以了，其他操作放在代码中说吧。

## 4.3 RocketMQ ##

rocketMQ 需要启动nameServer 和 broker 。也需要部署集群。我这里模拟就用单机的。  
![在这里插入图片描述][7e9ab260ee2b4123bf39c997fbf9c884.png]

## 4.4 代码 ##

好了， 准备工作做完之后，我们就要来写代码啦。

1、引入依赖

<dependency>
        <groupId>org.apache.rocketmq</groupId>
        <artifactId>rocketmq-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>${rocketmq-spring-boot-starter-version}</version>
    </dependency>
    
    
    
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    
    
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    <scope>runtime</scope>
    </dependency>
    
    <dependency>
        <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
        <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>2.1.1</version>
    </dependency>

主要是引入 redis ,mysql ,rocketmq 的依赖，因为我们会用到他们。

2、配置。我们需要配置他们的连接信息。

整体配置如下：

server.port=9096
    spring.application.name=springboot-rocketmq
    rocketmq.name-server=192.168.168.21:9876
    rocketmq.producer.group=producer_group_spike_01
    rocketmq.producer.send-message-timeout=3000
    rocketmq.
    #redis服务器地址
    spring.redis.host=192.168.168.21
    #redis服务器连接端口
    spring.redis.port=6379
    #redis服务器连接密码
    spring.redis.password=
    # Mysql数据库连接配置 : com.mysql.cj.jdbc.Driver
    #spring.datasource.driver-class-name=com.mysql.cj.jdbc.Driver
    spring.datasource.url=jdbc:mysql://192.168.168.21:3306/spike?serverTimezone=UTC&characterEncoding=utf8&useUnicode=true&useSSL=false
    spring.datasource.username=root
    spring.datasource.password=root

3、创建 spike 和order 的实体类，方便我们对数据库进行操作，以及进行消息的发送。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
4、编写 SpikeMapper。 用来操作数据库

@Mapper
    public interface SpikeMapper {
    
    
        @Select("select * from tb_spike_data_info where id =#{id}")
        SpikePojo findById(Integer id);
    
        @Select("update tb_spike_data_info set `number`=`number`-1 where id =#{id}")
        void updateById(Integer id);
    }

5、UrlController 用来获取动态抢购连接和将数据库中的库存预热到redis 中。

@RestController
    @RequestMapping("/url")
    @CrossOrigin(origins = "*")
    public class UrlController {
    
    
        @Autowired
        private StringRedisTemplate redisTemplate;
    
        @Autowired
        private SpikeMapper spikeMapper;
    
    
        @RequestMapping("/get")
        public String getUrl() {
            String uuid = UUID.randomUUID().toString();
            //保存到redis 中，设置一分钟有效。
            redisTemplate.opsForValue().set(uuid, uuid, 60l, TimeUnit.SECONDS);
            return uuid;
        }
    
        /**
         * 库存预热
         * @return
         */
        @RequestMapping("/setNumber")
        public String setNumber(){
            String key = "product_number:001";
                // 去查数据库的数据,并且把数据库的库存set进redis
                SpikePojo spikePojo = spikeMapper.findById(1);
                if (spikePojo.getNumber() > 0) {
                    redisTemplate.opsForValue().set(key, spikePojo.getNumber() + "");
                }
                return "success";
            }
    
    }

6、重点。进行抢购的操作。

*  请求进来先判断链接是否有效
 *  有效进行抢单的操作，从redis 减库存，发现库存大于0 就往 rocketmq 中发送消息，生成订单。

@RestController
    @RequestMapping("/begin")
    @Slf4j
    @CrossOrigin(origins = "*")
    public class ProducerController {
    
    
        @Autowired
        private RocketMQTemplate rocketMQTemplate;
    
        @Autowired
        private StringRedisTemplate redisTemplate;
    
    
    
        @RequestMapping(value = "/spike/{uuid}/{userId}", method = {RequestMethod.GET, RequestMethod.POST})
        public String spike(@PathVariable String uuid, @PathVariable int userId) throws InterruptedException {
            //判断链接是否正常，如果正常进行抢单操作。
            if (redisTemplate.hasKey(uuid) ) {
                if(spikeOrder(userId)){
                    return "恭喜" + userId + "用户，抢单成功";
                }else {
                    return "抱歉"+userId+"用户,商品已经抢光，欢迎下次再来。";
                }
            }
            return "抱歉"+userId+"用户,页面丢失了，请刷新";
        }
    
    
        public boolean spikeOrder(int uid) {
            String key = "product_number:001";
            return orderHandler(key,uid);
        }
    
        private synchronized boolean orderHandler(String key,int uid){
            // 第二步：减少库存
            Long value = redisTemplate.opsForValue().decrement(key);
            // 库存充足
            if (value >=0) {
                // 通过 rocketmq 发送创建订单的消息，并且 update 数据库中商品库存。
                boolean res = createOrder(uid, value);
                //如果下订单成功，返回。
                if (res) {
                    return true;
                }
            } else {
                log.info("商品已经抢光，欢迎下次再来。");
            }
            //如果下单失败，则恢复库存。
            redisTemplate.opsForValue().increment(key);
            return false;
        }
    
        private boolean createOrder(int uid, Long value) {
            //创建一个订单对想
            OrderPojo orderPojo = new OrderPojo();
            //设置秒杀商品编号
            orderPojo.setOrderId(1);
            //库存
            orderPojo.setStock(value);
            //购买数量，每次只能抢购一个
            orderPojo.setNumber(1);
            //购买用户id
            orderPojo.setUserId(uid);
            //需要捕获各种异常
            try {
                return sendMsg(orderPojo);
            } catch (Exception e) {
                log.info("{}", e);
            }
            return false;
        }
    
    
        public boolean sendMsg(OrderPojo orderPojo) {
    
            //设置主题,超时时间为1s,同步发送
            SendResult sendResult = rocketMQTemplate.syncSend("tp_spike_02", orderPojo.toString(), 1000);
            log.info(sendResult.toString());
            //发送成功，则返回成功
            return SendStatus.SEND_OK.equals(sendResult.getSendStatus());
        }
    
    }

7、 创建一个消费者。进行处理消息。

@Slf4j
    @Component
    @RocketMQMessageListener(topic = "tp_spike_02", consumerGroup = "consumer_grp_01")
    public class SpikeConsumer implements RocketMQListener<String> {
    
        @Autowired
        SpikeMapper spikeMapper;
    
    
        @Override
        public void onMessage(String message) {
            // 处理broker推送过来的消息
            log.info(message);
            spikeMapper.updateById(1);
        }
    
    }

8、创建html 页面

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>首页</title>
        <script type="text/javascript" src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.2.1/jquery.min.js"></script>
    
        <style type="text/css">
            body {
                background-color: #00b38a;
                text-align: center;
            }
    
            .lp-login {
                position: absolute;
                width: 500px;
                height: 300px;
                top: 50%;
                left: 50%;
                margin-top: -250px;
                margin-left: -250px;
                background: #fff;
                border-radius: 4px;
                box-shadow: 0 0 10px #12a591;
                padding: 57px 50px 35px;
                box-sizing: border-box
            }
    
    
            .lp-login .submitBtn {
                display: block;
                text-decoration: none;
                height: 48px;
                width: 150px;
                line-height: 48px;
                font-size: 16px;
                color: #fff;
                text-align: center;
                background-image: -webkit-gradient(linear, left top, right top, from(#09cb9d), to(#02b389));
                background-image: linear-gradient(90deg, #09cb9d, #02b389);
                border-radius: 3px
            }
    
    
            input[type='text'] {
                height: 30px;
                width: 250px;
            }
    
            input[type='password'] {
                height: 30px;
                width: 250px;
            }
    
    
            span {
                font-style: normal;
                font-variant-ligatures: normal;
                font-variant-caps: normal;
                font-variant-numeric: normal;
                font-variant-east-asian: normal;
                font-weight: normal;
                font-stretch: normal;
                font-size: 14px;
                line-height: 22px;
                font-family: "Hiragino Sans GB", "Microsoft Yahei", SimSun, Arial, "Helvetica Neue", Helvetica;
            }
    
        </style>
        <script>
            function operate() {
                $.ajax({
                    url: 'http://127.0.0.1:9096/url/get',
                    type: 'POST',    //GET
                    timeout: 5000,    //超时时间
                    success: function (data) {
                        if (data != "") {
                            const url = "index2.html?uuid=" + data;//此处拼接内容
                            window.location.href = url;
                            //window.location.href = "http://localhost/static/welcome.html";
                        } else {
                            alert("活动太火爆了,请稍候再试");
                            return;
                        }
                    }
                })
            }
        </script>
    
    </head>
    <body>
    
    
    <form>
        <table class="lp-login">
            <tr align="center">
                <td colspan="2">
                    <button type="button" id="btn1" onclick="operate()"><span>进入抢购页面</span></button>
                </td>
            </tr>
    
        </table>
    </form>
    </body>
    </html>

index2:

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title>抢购页面</title>
        <script type="text/javascript" src="https://cdn.bootcss.com/jquery/3.2.1/jquery.min.js"></script>
    
        <style type="text/css">
            body {
                background-color: #00b38a;
                text-align: center;
            }
    
            .lp-login {
                position: absolute;
                width: 500px;
                height: 300px;
                top: 50%;
                left: 50%;
                margin-top: -250px;
                margin-left: -250px;
                background: #fff;
                border-radius: 4px;
                box-shadow: 0 0 10px #12a591;
                padding: 57px 50px 35px;
                box-sizing: border-box
            }
    
    
            .lp-login .submitBtn {
                display: block;
                text-decoration: none;
                height: 48px;
                width: 150px;
                line-height: 48px;
                font-size: 16px;
                color: #fff;
                text-align: center;
                background-image: -webkit-gradient(linear, left top, right top, from(#09cb9d), to(#02b389));
                background-image: linear-gradient(90deg, #09cb9d, #02b389);
                border-radius: 3px
            }
    
    
            input[type='text'] {
                height: 30px;
                width: 250px;
            }
    
            input[type='password'] {
                height: 30px;
                width: 250px;
            }
    
    
            span {
                font-style: normal;
                font-variant-ligatures: normal;
                font-variant-caps: normal;
                font-variant-numeric: normal;
                font-variant-east-asian: normal;
                font-weight: normal;
                font-stretch: normal;
                font-size: 14px;
                line-height: 22px;
                font-family: "Hiragino Sans GB", "Microsoft Yahei", SimSun, Arial, "Helvetica Neue", Helvetica;
            }
    
        </style>
        <script>
    
            var thisURL = document.URL;
    
            //分割成字符串
            var getval = thisURL.split('?')[1];
    
            var keyValue = getval.split('&');
    
            var uuid = "";
            for (var i = 0; i < keyValue.length; i++) {
                var oneKeyValue = keyValue[i];
                var oneValue = oneKeyValue.split("=")[1];
    
                uuid = oneValue;
            }
    
            function operate() {
                $.ajax({
                    url: 'http://127.0.0.1:9096/begin/spike/' + uuid + '/1',
                    type: 'POST',    //GET
                    timeout: 5000,    //超时时间
                    success: function (data) {
                        if (data != "") {
                            alert(data)
                        } else {
                            alert("error:");
                        }
                    }
                })
            }
        </script>
    
    </head>
    <body>
    
    <div id="uuid"></div>
    
    <form>
        <table class="lp-login">
            <tr align="center">
                <td colspan="2">
                    <span>欢迎来到抢购页面</span>
                </td>
            </tr>
            <tr align="center">
                <td colspan="2">
                    <button type="button" id="btn1" onclick="operate()"><span>立即抢购</span></button>
                </td>
            </tr>
    
        </table>
    </form>
    </body>
    </html>

# 5. 测试 #

我们首先通过页面来看下吧，页面操作不能模拟高并发的场景。不过可以验证一下流程。

1、首先我们预热库存。

http://127.0.0.1:9096/url/setNumber

2、然后访问index.html 页面。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]

4、点击立即抢购  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]

提示用户抢单成功。这里我们看下控制台。  
![在这里插入图片描述][f6df1b8822094028ad489567737255de.png]  
5、检查redis 中的库存  
![在这里插入图片描述][4c843766c765459491d4391ce6792dac.png]

6、检查 mysql 中的库存  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
这样整个流程下来，说明是没有问题的。接下来我们模拟高并发场景。我们写一个脚本，先获取动态链接，然后进行多线程抢购。

public class TestMain {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            String baseUrl = getBaseUrl();
            for(int i=0;i<10000;i++){
                run(baseUrl,i);
            }
    
        }
    
        public static void run(String baseUrl,int i){
            new Thread(new Runnable() {
                @SneakyThrows
                @Override
                public void run() {
                    String url=baseUrl+"/"+i;
                    String s = sendGet(url);
                    System.out.println(s);
                }
            }).start();
        }
    
    
        public static  String getBaseUrl(){
            String url="http://127.0.0.1:9096/url/get";
            String s = sendGet(url);
            return "http://127.0.0.1:9096/begin/spike/"+s;
        }
    
    
        public static String sendGet(String url) {
            String result = "";
            BufferedReader in = null;
            try {
                java.net.URL realUrl = new URL(url);
                // 打开和URL之间的连接
                URLConnection connection = realUrl.openConnection();
                // 设置通用的请求属性
                connection.setRequestProperty("accept", "*/*");
                connection.setRequestProperty("connection", "Keep-Alive");
                connection.setRequestProperty("user-agent",
                        "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1;SV1)");
                // 建立实际的连接
                connection.connect();
                // 获取所有响应头字段
                Map<String, List<String>> map = connection.getHeaderFields();
                // 定义 BufferedReader输入流来读取URL的响应
                in = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                        connection.getInputStream()));
                String line;
                while ((line = in.readLine()) != null) {
                    result += line;
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("发送GET请求出现异常！" + e);
                e.printStackTrace();
            }
            // 使用finally块来关闭输入流
            finally {
                try {
                    if (in != null) {
                        in.close();
                    }
                } catch (Exception e2) {
                    e2.printStackTrace();
                }
            }
            return result;
        }
    }

模拟一万个用户同时抢购。 检查mysql  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

检查redis

![在这里插入图片描述][d74d87f3bcbf4737ba6fbcc8a02bf52d.png]

# 6. 总结 #

就这样我们一个秒杀系统就搭建好了，没有接触过的小伙伴可以赶紧试试。没有想象中的那么遥不可及。说不动那天面试就被问到了呢

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_11_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/300e1ae47d47473c85c1b972a3de86ef.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_18_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/f6b8973b370c4e9497041ee16aaca4ce.png
[7e9ab260ee2b4123bf39c997fbf9c884.png]: /images/20220829/ed1917db05e7428b85bf668714a03a9e.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/0f7e954581d84af1b776ddd2c6d12eb6.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]: /images/20220829/63d93b84f3d84c2780a135777ec03713.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]: /images/20220829/b9f6ad2f60cc4c02ac8c574eb18792c3.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]: /images/20220829/2008ee5c49244ee4b09aa7c319a6e7d0.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_19_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]: /images/20220829/04dda9d6891545e38603c5d4415aee0c.png
[f6df1b8822094028ad489567737255de.png]: /images/20220829/e0dfc7af8cf84fcb9d51d882b7bd82ca.png
[4c843766c765459491d4391ce6792dac.png]: /images/20220829/696b484db4dd465a96ee3242b5d8863f.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: /images/20220829/9039e61f6fe54eca83d8b78ae530267b.png
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA56iL5bqP5ZGY54ix6YW45aW2KFF1ZWxsYW5Bbik_size_15_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]: /images/20220829/e81c043f041b4352bc86dfeae8589581.png
[d74d87f3bcbf4737ba6fbcc8a02bf52d.png]: /images/20220829/8fe445d0d32744db8b4733009ccdebd0.png