高并发10-微信抢红包实现
- 如果上司给一个任务，让我们在实现微信抢红包这个功能，我们该怎么做？
* 业务思考，实现方式千百种，不追求方法复制，只追求推导过程的思考总结
* 功能点探索
* 新建红包：在DB、cache各新增一条记录
* 抢红包：请求访问cache，剩余红包个数大于0则可拆开红包
* key：1，value：20 string decr原子减，每次减1 ， 而decreby减指定数量N
* 拆红包： 20个红包里面有500块，key：1,value：50000(以分为单位) decreby 548，decreby 1055 ，decreby 2329
* 请求访问cache，剩余红包个数大于0则继续，同时获取可抢红包数与金额
* 计算金额（从1分到剩余平均值2倍之间随机数，如果不是最后一个红包，剩余金额预留最少1分给cas更新失败，最后一位拿红包的人）
* cas更新数据库（更新红包计数表记录【剩余红包个数、剩余红包金额】、插入领取记录）
* 查看红包记录：用户进来直接查DB即可
1微信红包数据库表设计
- 红包流水表
CREATE TABLE `red_packet_info` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `red_packet_id` bigint(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '红包id，采用timestamp+5位随机数', `total_amount` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '红包总金额，单位分', `total_packet` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '红包总个数', `remaining_amount` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '剩余红包金额，单位分', `remaining_packet` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '剩余红包个数', `uid` int(20) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '新建红包用户的用户标识', `create_time` timestamp COMMENT '创建时间', `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
PRIMARY KEY (`id`) )
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='红包信息表，新建一个红包插入一条记录';
- 红包记录表
CREATE TABLE `red_packet_record` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `amount` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包的金额', `nick_name` varchar(32) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包的用户的用户名', `img_url` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包的用户的头像', `uid` int(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包用户的用户标识', `red_packet_id` bigint(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '红包id，采用timestamp+5位随机数', `create_time` timestamp COMMENT '创建时间', `update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
PRIMARY KEY (`id`) )
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='抢红包记录表，抢一个红包插入一条记录';
- 将库表导入数据库
- 通过mybatis generator生成代码
2发红包接口实现
- 发红包功能接口开发
* 新增一条红包记录
* 往mysql里面添加一条红包记录
* 往redis里面添加一条红包数量记录 decr
* 往redis里面添加一条红包金额记录 decreby
- 抢红包功能接口开发
* 抢红包功能属于原子减操作
* 当大小小于0时原子减失败
- 当红包个数为0时后面进来的用户全部抢红包失败，并不会进入拆红包环节
- 抢红包功能扩展设计
* 将红包ID的请求放入请求队列中，如果发现超过红包的个数，直接返回
* 类推出token令牌和秒杀设计原理
- 注意点
* 抢到红包不到能拆成功
* 2014年的红包一点开就知道金额，分两次操作，先抢到金额，然后再转账。
2015年后的红包的拆和抢是分离的，需要点两次，因此会出现抢到红包了，但点开后告知红包已经被领完的状况。进入到第一个页面不代表抢到，只表示当时红包还有。
3 抢红包接口实现
- 抢红包功能接口开发
* 在抢红包这里并不能保证用户已经能领到这个红包
- 抢红包只是做了一个判断，判断当前是否还有红包
- 有红包则返回可以领
- 没红包则返回不可以领
- 拆红包功能接口开发
* 拆红包才是用户能领到红包
* 这时候要先减redis里面的金额和红包数量
* 减完金额再入库
4微信红包设计算法分析
- 玩法：微信金额是拆的时候实时算出来，不是预先分配的，采用的是纯内存计算，不需要预算空间存储
- 分配：
* *发100块钱，总共10个红包，那么平均值是10块钱一个，那么发出来的红包的额度在0.01元～20元之间波动*
* 当前面4个红包总共被领了30块钱时，剩下70块钱，总共6个红包，那么这7个红包的额度在：0.01～（70➗6✖️2）=23.33之间波动（红包金额/个数*2）
* 这样算下去，可能会超过最开始的全部金额，因此到了最后面如果不够这么算，那么会采取如下算法：保证剩余用户能拿到最低1分钱即可
- 存储：数据库会累加已经领取的个数与金额，插入一条领取记录。入账则是后台异步操作
- 转账：通过财付通往红包所得者账户转账，过程通过是异步操作
抢红包项目总结
- take all操作
- 入库转账时需要保证红包个数和红包剩余金额正确
- 高并发处理：红包如何计算被抢完？
- cache会抵抗无效请求，将无效的请求过滤掉，实际进入到后台的量不大。cache记录红包个数，原子操作进行个数递减，到0表示被抢光
- 性能扩展
* 多主sharding，水平扩展机器
* 数据库层面sharding分片
* redis层面sharding分片技术
- 业务能动性，从发展的角度来看待业务
- 观察总结，技术赋能业务
