结合redis实现秒杀业务
背景：
某电商网站实现秒杀功能，用户在某个时间段内能够抢购到特价商品，且某一商品最多只能被同一用户抢购一次。
基本思路：
- 秒杀商品由商家后台添加，秒杀商品数据保存在tb_seckilll_goods表中，关键字段包括：
id，status(审核状态)，start_time(开始时间)，end_time(结束时间)，stock_count(库存量)； - 写一个定时器，定时从秒杀商品表中扫描数据，将符合条件的商品加载到缓存中；条件：审核状态="1"，start_time < 当前时间 < end_time，库存量大于0；
- 前端展示，此处略
- 点击抢购，拿着秒杀商品的id去缓存中查询，如果缓存中商品不存在或者为空，提示“已售罄”，否则生成订单，保存到缓存中，订单表tb_seckill_order
- 库存-1，判断减完之后缓存中商品的库存是否大于0，大于0则更新缓存，否则删除该秒杀商品的缓存，并更新到数据库
技术选型：缓存redis，定时器：spring整合quartz
如下完成了一个基本的秒杀下单的业务：
扫描秒杀商品加载到redis：
@Scheduled(cron = "0 */1 * * * ?")//cron表达式：每分钟执行一次，周期可任意定义
public void importToRedis(){
//1.查询合法秒杀商品数据
TbSeckillGoodsExample example = new TbSeckillGoodsExample();
Date date = new Date();
example.createCriteria().andStatusEqualTo("1").andStockCountGreaterThan(0)
.andStartTimeLessThan(date).andEndTimeGreaterThan(date);
List<TbSeckillGoods> tbSeckillGoods = seckillGoodsMapper.selectByExample(example);
for (TbSeckillGoods seckillGood : tbSeckillGoods) {//将秒杀商品依次存入redis
//注意如果redis中已经有的商品，则不更新,只添加之前未加入过的秒杀商品
if(redisTemplate.boundHashOps("TbSeckillGoods").get(seckillGood.getId()) == null){
redisTemplate.boundHashOps("TbSeckillGoods").put(seckillGood.getId(), seckillGood);
}
}
}
对所有的秒杀商品都使用同一个key：“TbSeckillGoods”，值的存储类型为hash
下单的service代码：
public Result saveOrder(Long id, String userId) {
//根据商品id从redis中查出商品
TbSeckillGoods seckillGood = (TbSeckillGoods) redisTemplate.boundHashOps(TbSeckillGoods.class.getSimpleName()).get(id);
//如果缓存中秒杀商品不存在或者库存为空，则提示已售罄
if(seckillGood == null || seckillGood.getStockCount() <= 0){
return new Result(false, "已售罄");
}
//如果时间已截止，提示秒杀时间已结束
if(seckillGood.getEndTime().getTime() < System.currentTimeMillis()){
return new Result(false, "活动已结束");
}
//生成订单保存到缓存中
TbSeckillOrder seckillOrder = new TbSeckillOrder();
seckillOrder.setUserId(userId);
seckillOrder.setSeckillId(idWorker.nextId());
seckillOrder.setSellerId(seckillGood.getSellerId());
seckillOrder.setMoney(seckillGood.getCostPrice());
seckillOrder.setStatus("0");//未支付
seckillOrder.setCreateTime(new Date());
redisTemplate.boundHashOps(TbSeckillOrder.class.getSimpleName()).put(userId, seckillOrder);
//秒杀商品库存量减1
seckillGood.setStockCount(seckillGood.getStockCount() - 1);
//判断减完之后redis中商品的库存是否大于0，大于0则更新缓存，否则删除该秒杀商品的缓存，并更新到数据库
if(seckillGood.getStockCount() > 0){
redisTemplate.boundHashOps(TbSeckillGoods.class.getSimpleName()).put(seckillGood.getGoodsId(), seckillGood);
}else {
redisTemplate.boundHashOps(TbSeckillGoods.class.getSimpleName()).delete(seckillGood.getGoodsId());
seckillGoodsMapper.updateByPrimaryKey(seckillGood);
}
return new Result(true, "恭喜您抢购到商品，请尽快支付");
}
以上是关键代码，其他业务代码可不关注，完整代码可在我的github中查看
分析上述代码：
上述代码在多线程环境下存在三个问题：
1.超卖：
if(seckillGood == null || seckillGood.getStockCount() <= 0){
return new Result(false, "已售罄");
}
业务逻辑是如果seckillGood不为null，且库存>0，即可进行下单，但是在实际环境中，可能会有很多的用户同时获取到redis中的商品信息，每个用户读取到的库存量一样且均大于0，假如库存只有2，但是有三个用户都符合下单条件，就出现了超卖情况
2.没有对用户多次抢购做限制
3.下单和生成订单串行，影响并发效率。完全可以在用户抢购之后立即能够下单成功，后续的订单处理可以利用多线程来异步操作
解决方案：
1.对于超卖问题，很容易想到是就是对下单操作加锁，一次只能有一个用户进行下单并减库存。这种方法可以避免超卖问题，但是却会导致效率下降。
redis中有一种存储结构list，它的元素在弹出时能够保证一次只有一个线程进行操作，并且效率比较高。例如，我们在录入秒杀商品的同时，对每一种商品都创建一个list，该商品的库存有多少，list中的元素就有多少个，每次下单就从list中弹出一个元素，防止超卖。
如图：以“SECKILLGOODS_ID_PREFIX_秒杀商品ID”的格式字符串作为list的key，商品库存有n，则该list就有n个元素，元素的压入在录入商品时完成，每下单一次，就弹出一个元素。
2.对于同一用户多次抢购的问题，我们同样可以使用redis来记录每种商品已抢购成功的用户id，我们使用set来记录用户id，防止用户id重复
如图：以“USER_ID_PREFIX_秒杀商品ID”的格式字符串作为set的key，一旦有一个用户抢购了该商品，则在先判断Set集合中是否存在用户id，不存在则添加
3.多线程处理订单，在redis中创建一个队列，每当一个用户成功抢购一个商品，就往队列中压入一个下单数据，包含商品id和用户id即可。线程从队列中弹出一个包含下单数据的元素，进行订单的生成
如图：OrederRecorder作为key，集合中记录了抢购成功的商品id和用户id，等待多线程去从集合中弹出元素进行处理
整个秒杀业务的大致流程如下：
