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業務流程分析

功能拆解

新建紅包

在 DB、Redis 分別新增一條記錄

搶紅包(并發)

「使用技術」

Redis 中數據類型的 String 特性的原子遞減（DECR key）和減少指定值（DECRBY key decrement）

「業務」

請求 Redis ，當剩余紅包個數大于 0，紅包個數原子遞減，隨機獲取紅包

計算金額，當最后一個紅包時，最后一個紅包金額=總金額-總已搶紅包金額

更新數據庫

「查詢紅包記錄」

查詢 DB 即可

數據庫設計

紅包流水表

CREATE TABLE `red_packet_info` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `red_packet_id` bigint(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '紅包id，采? timestamp+5位隨機數', `total_amount` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '紅包總?額，單位分', `total_packet` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '紅包總個數', `remaining_amount` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '剩余紅包?額，單位分', `remaining_packet` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '剩余紅包個數', `uid` int(20) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '新建紅包?戶的?戶標識', `create_time` timestamp COMMENT '創建時間', `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='紅包信息表，新建?個紅包插??條記錄';

紅包記錄表

CREATE TABLE `red_packet_record` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `amount` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '搶到紅包的?額', `nick_name` varchar(32) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '搶到紅包的?戶的?戶名', `img_url` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '搶到紅包的?戶的頭像', `uid` int(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '搶到紅包?戶的?戶標識', `red_packet_id` bigint(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '紅包id，采? timestamp+5位隨機數', `create_time` timestamp COMMENT '創建時間', `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='搶紅包記錄表，搶?個紅包插??條記錄';

發紅包 API

發紅包接口開發

新增一條紅包記錄

往 mysql 里面添加一條紅包記錄

往 redis 里面添加一條紅包數量記錄

往redis里面添加一條紅包金額記錄

往db中就單純存入一條記錄，Service層和Mapper層，就簡單的一條sql語句，主要是提供思路，下面會附案例源碼，不要慌

搶紅包 API

搶紅包功能屬于原子減操作

當大小小于 0 時原子減失敗

當紅包個數為0時，后面進來的用戶全部搶紅包失敗，并不會進入拆紅包環節

搶紅包功能設計

將紅包ID的請求放入請求隊列中，如果發現超過紅包的個數，直接返回

注意事項

搶到紅包不一定能拆成功

搶紅包算法拆解

img

通過上圖算法得出，靠前面的人，手氣最佳幾率小，手氣最佳，往往在后面

發 100 元，共 10 個紅包，那么平均值是 10 元一個，那么發出來的紅包金額在 0.01~20 元之間波動

當前面 4 個紅包總共被領了 30 元時，剩下 70 元，總共 6 個紅包，那么這 6 個紅包的金額在 0.01~23.3 元之間波動

搶紅包接口開發

「測試」

「發紅包」

模擬高并發搶紅包(Jmeter壓測工具)

因為我發了 10 個紅包，金額是 20000，使用壓測工具，模擬50個請求，只允許前10個請求能搶到紅包，并且金額等于20000。

布隆過濾器

介紹

布隆過濾器是1970年由布隆提出的。它實際上是一個很長的二進制向量和一系列隨機映射函數。布隆過濾器可以用于檢索一個元素是否在一個集合中。它的優點是空間效率和查詢時間都遠遠超過一般的算法，缺點是有一定的誤識別率和刪除困難。

優點

相比于其他的數據結構，布隆過濾器在空間和時間方面都有巨大的優勢。布隆過濾器存儲空間和插入/查詢時間都是常數。另外三列函數相互之間沒有關系，方便由硬件并行實現。布隆過濾器不需要存儲元素本身，在某些對保密要求非常嚴格的場合有優勢。

缺點

但是布隆過濾器的缺點和有點一樣明顯。誤算率是其中之一。隨著存入的元素數量增加，誤算率隨之增加。但是如果元素數量太少，則使用散列表足矣。

布隆過濾器有什么用

黑客流量攻擊：故意訪問不存在的數據，導致查程序不斷訪問DB的數據

黑客安全阻截：當黑客訪問不存在的緩存時迅速返回避免緩存及DB掛掉

網頁爬蟲對 URL 的去重，避免爬取相同的URL地址

反垃圾郵件，從數十億個垃圾郵件列表中判斷某郵件是否垃圾郵件(同理，垃圾短信)

緩存擊穿，將已存在的緩存放到布隆中，當黑客訪問不存在的緩存時迅速返回避免緩存及 DB 掛掉

布隆過濾器實現會員轉盤抽獎

需求

一個抽獎程序，只針對會員用戶有效

通過google布隆過濾器存儲會員數據

程序啟動時將數據放入內存中

google自動創建布隆過濾器

用戶ID進來之后判斷是否是會員

代碼實現

引入依賴

com.google.guava guava 29.0-jre

數據庫會員表

CREATE TABLE `sys_user` ( `id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `user_name` varchar(11) CHARACTER SET utf8mb4 DEFAULT NULL COMMENT '?戶名', `image` varchar(11) CHARACTER SET utf8mb4 DEFAULT NULL COMMENT '?戶頭像', PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=11 DEFAULT CHARSET=utf8;