Redis案例实战_微信抢红包

比眉伴天荒 2024-03-25 17:13 70阅读 0赞

#### 目录 ####

*   *  需求分析
     *  架构设计
     *  编码实现
     *  拓展

### 需求分析 ###

**首先想到发红包的流程**  
1.发红包  
2.抢红包  
3.记录红包(记录谁抢了多少+防止重复抢+如果红包到齐没有抢完，需要退回)  
4.红包算法，保证每个红包大致有个范围，大家抢的差不多

**需求分析**

1.  各种节假日，发红包+抢红包，不说了，100%高并发业务要求，不能用mysql来做，要用redis
2.  一个总的大红包，会有可能拆分成多个小红包，总金额= 分金额1+分金额2+分金额3…分金额N
3.  每个人只能抢一次，你需要有记录，比如100块钱，被拆分成10个红包发出去，总计有10个红包，抢一个少一个，总数显示(10/6)直到完，需要记录那些人抢到了红包，重复抢作弊不可以。
4.  有可能还需要你计时，完整抢完，从发出到全部over，耗时多少？
5.  红包过期，或者群主人品差，没人抢红包，原封不动退回。
6.  红包过期，剩余金额可能需要回退到发红包主账户下。

### 架构设计 ###

**1.发红包**  
思考两个问题

> 1.你觉得redis哪个数据结构满足？

> list  
> 有人就会问set不可以吗？  
> 不可以，set会去重，举个例子100元的红包，分成4个，如果分成\[10,20,20,15,35\],那么就会变成4个，不满足  
> 可以拓展一下list(lpush是往头插入)  
> ![在这里插入图片描述][45f9bf013fc74f5780b1c2af5ebe09d9.png]

> 2.高并发操作，你觉得发红包需要加锁吗，如果加锁，加什么锁？

> 不加锁  
> 加锁的本质是多人来抢，发红包是一个线程

**2.抢红包**

> 1.抢红包需要加锁吗?

> 用list.pop，因为redis的命令本身就是原子性，不用额外加锁且保证了锁的效果。(重点:redis的命令本身就是原子性,所以不会抢占)  
> 每人一次且有抢红包记录

**3.记红包**  
使用hash

**4.拆红包**  
拆红包算法  
1.所有人抢到金额之和等于红包金额，不能超过，也不能少于。  
2.每个人至少抢到一分钱。  
3.要保证所有人抢到金额的几率相等。

> 二倍均值法  
> 剩余红包金额为M，剩余人数为N，那么有如下公式：  
> 每次抢到的金额 = 随机区间 （0， (剩余红包金额M ÷ 剩余人数N ) X 2）  
> 这个公式，保证了每次随机金额的平均值是相等的，不会因为抢红包的先后顺序而造成不公平。

> 举个例子：  
> 假设有10个人，红包总额100元。  
> 第1次：  
> 100÷10 X2 = 20, 所以第一个人的随机范围是（0，20 )，平均可以抢到10元。假设第一个人随机到10元，那么剩余金额是100-10 = 90 元。  
> 第2次：  
> 90÷9 X2 = 20, 所以第二个人的随机范围同样是（0，20 )，平均可以抢到10元。假设第二个人随机到10元，那么剩余金额是90-10 = 80 元。  
> 第3次：  
> 80÷8 X2 = 20, 所以第三个人的随机范围同样是（0，20 )，平均可以抢到10元。 以此类推，每一次随机范围的均值是相等的。

### 编码实现 ###

import cn.hutool.core.util.IdUtil;
    import com.google.common.primitives.Ints;
    import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    
    import javax.annotation.Resource;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Random;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    
    @RestController
    public class RedPackageController {
        
        public static final String RED_PACKAGE_KEY = "redpackage:";
        public static final String RED_PACKAGE_CONSUME_KEY = "redpackage:consume:";
    
    
        @Resource
        private RedisTemplate redisTemplate;
    
        /**
         * 拆分+发送红包
         * http://localhost:5555/send?totalMoney=100&redPackageNumber=5
         * @param totalMoney
         * @param redPackageNumber
         * @return
         */
        @RequestMapping("/send")
        public String sendRedPackage(int totalMoney,int redPackageNumber)
        {
        
            //1 拆红包，总金额拆分成多少个红包，每个小红包里面包多少钱
            Integer[] splitRedPackages = splitRedPackage(totalMoney, redPackageNumber);
            //2 红包的全局ID
            String key = RED_PACKAGE_KEY+IdUtil.simpleUUID();
            //3 采用list存储红包并设置过期时间
            redisTemplate.opsForList().leftPushAll(key,splitRedPackages);
            redisTemplate.expire(key,1,TimeUnit.DAYS);
            return key+"\t"+"\t"+ Ints.asList(Arrays.stream(splitRedPackages).mapToInt(Integer::valueOf).toArray());
        }
    
        /**
         * http://localhost:5555/rob?redPackageKey=上一步的红包UUID&userId=1
         * @param redPackageKey
         * @param userId
         * @return
         */
        @RequestMapping("/rob")
        public String rodRedPackage(String redPackageKey,String userId) {
        
            //1 验证某个用户是否抢过红包
            Object redPackage = redisTemplate.opsForHash().get(RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPackageKey, userId);
            //2 没有抢过就开抢，否则返回-2表示抢过
            if (redPackage == null) {
        
                // 2.1 从list里面出队一个红包，抢到了一个
                Object partRedPackage = redisTemplate.opsForList().leftPop(RED_PACKAGE_KEY + redPackageKey);
                if (partRedPackage != null) {
        
                    //2.2 抢到手后，记录进去hash表示谁抢到了多少钱的某一个红包
                    redisTemplate.opsForHash().put(RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPackageKey,userId,partRedPackage);
                    System.out.println("用户: "+userId+"\t 抢到多少钱红包: "+partRedPackage);
                    //TODO 后续异步进mysql或者RabbitMQ进一步处理
                    return String.valueOf(partRedPackage);
                }
                //抢完
                return "errorCode:-1,红包抢完了";
            }
            //3 某个用户抢过了，不可以作弊重新抢
            return "errorCode:-2,   message: "+"\t"+userId+" 用户你已经抢过红包了";
        }
    
        /**
         * 1 拆完红包总金额+每个小红包金额别太离谱
         * @param totalMoney
         * @param redPackageNumber
         * @return
         */
        private Integer[] splitRedPackage(int totalMoney, int redPackageNumber) {
        
            int useMoney = 0;
            Integer[] redPackageNumbers = new Integer[redPackageNumber];
            Random random = new Random();
    
            for (int i = 0; i < redPackageNumber; i++) {
        
                if(i == redPackageNumber - 1) {
        
                    redPackageNumbers[i] = totalMoney - useMoney;
                }else{
        
                    int avgMoney = (totalMoney - useMoney) * 2 / (redPackageNumber - i);
                    redPackageNumbers[i] = 1 + random.nextInt(avgMoney - 1);
                }
                useMoney = useMoney + redPackageNumbers[i];
            }
            return redPackageNumbers;
        }
    }

**发红包**  
![在这里插入图片描述][530c3bcea6e14471b6c782e620821f62.png]  
**抢红包**  
![在这里插入图片描述][6bfb49277f974dacac2e4c2ac07bd678.png]

### 拓展 ###

案例有许多红包记录了，如何批量删除

redis-cli keys "red*" |xargs redis-cli del

![在这里插入图片描述][15b7b213c427462abc0b49cdf7e78970.png]

[45f9bf013fc74f5780b1c2af5ebe09d9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/fd14d700e24e491d80d2caf755d08c9e.png
[530c3bcea6e14471b6c782e620821f62.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/3cc398920f7b44b38a55e2bf6e50e777.png
[6bfb49277f974dacac2e4c2ac07bd678.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/5ff94cde796144f2bc33894c997f90a6.png
[15b7b213c427462abc0b49cdf7e78970.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/25/b5f3099330db437a9372fad751dd0e7b.png