java 2023秒杀项目 day(1) 面经

一、秒杀项目

1.1 如何设计秒杀系统

• 高可用
• 高性能：支持高并发访问
• 一致性：秒杀要保持数据的一致性

1.2 数据库

• 字符集:utf8mb4
  可以存储emoji表情

二、业务

2.1 登录

2.2.1 密码加密

• MD5(MD5(密码+固定salt)+随机salt)
• 前端使用固定salt进行第一次加密，后端使用随机salt进行第二次加密。

2.2.2 密码参数校验

• pom

 <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
        </dependency>
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• 自定注解

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.FIELD, ElementType.ANNOTATION_TYPE, ElementType.CONSTRUCTOR, ElementType.PARAMETER, ElementType.TYPE_USE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Constraint(
        validatedBy = {
            IsMobileValidator.class
        }
)
public @interface IsMobile {
    //该字段必填

    boolean required() default true;

    String message() default "手机号码格式错误";

    Class<?>[] groups() default {};

    Class<? extends Payload>[] payload() default {};
}

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package com.example.seckilldemo.validator;

import com.example.seckilldemo.utils.ValidatorUtil;
import org.thymeleaf.util.StringUtils;

import javax.validation.ConstraintValidator;
import javax.validation.ConstraintValidatorContext;

/**
 * 手机号码校验规则
 *
 * @author: LC
 * @date 2022/3/2 3:08 下午
 * @ClassName: IsMobileValidator
 */
public class IsMobileValidator implements ConstraintValidator<IsMobile, String> {

    private boolean required = false;

    @Override
    public void initialize(IsMobile constraintAnnotation) {
//        ConstraintValidator.super.initialize(constraintAnnotation);
        required = constraintAnnotation.required();
    }

    @Override
    public boolean isValid(String s, ConstraintValidatorContext constraintValidatorContext) {
        if (required) {
            return ValidatorUtil.isMobile(s);
        } else {
            if (StringUtils.isEmpty(s)) {
                return true;
            } else {
                return ValidatorUtil.isMobile(s);
            }
        }
    }
}

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2.2.3 分布式session

• 请求通过分布器分发到不同的tomcat服务器，有的tomcat存储了用户相关的session信息，有的没有，当请求分发到没有session信息的tomcat服务器上时，用户需要重新进行登录。

2.2.3.1 解决方案

• session复制：会增加存储，只需要进行tomcat配置
• 后端集中存储，会增加复杂度

2.2.4 参数解析器

• 配置

package com.example.seckilldemo.config;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.method.support.HandlerMethodArgumentResolver;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.EnableWebMvc;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.ResourceHandlerRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

import java.util.List;

/**
 * MVC配置类
 *
 * @author: LC
 * @date 2022/3/3 2:37 下午
 * @ClassName: WebConfig
 */
@Configuration
@EnableWebMvc
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Autowired
    private UserArgumentResolver userArgumentResolver;
    @Autowired
    private AccessLimitInterceptor accessLimitInterceptor;

    @Override
    public void addArgumentResolvers(List<HandlerMethodArgumentResolver> resolvers) {
//        WebMvcConfigurer.super.addArgumentResolvers(resolvers);
        resolvers.add(userArgumentResolver);
    }

    //静态资源展示
    @Override
    public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
        registry.addResourceHandler("/**").addResourceLocations("classpath:/static/");
        //swagger 和 knife4j
        registry.addResourceHandler("swagger-ui.html").addResourceLocations("classpath:/META-INF/resources/");
        registry.addResourceHandler("doc.html").addResourceLocations("classpath:/META-INF/resources/");
        registry.addResourceHandler("/webjars/**").addResourceLocations("classpath:/META-INF/resources/webjars/");
    }

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(accessLimitInterceptor);
    }
}

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• 参数解析实现

package com.example.seckilldemo.config;

import com.example.seckilldemo.entity.TUser;
import com.example.seckilldemo.service.ITUserService;
import com.example.seckilldemo.utils.CookieUtil;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.core.MethodParameter;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.support.WebDataBinderFactory;
import org.springframework.web.context.request.NativeWebRequest;
import org.springframework.web.method.support.HandlerMethodArgumentResolver;
import org.springframework.web.method.support.ModelAndViewContainer;
import org.thymeleaf.util.StringUtils;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * 自定义用户参数
 *
 * @author: LC
 * @date 2022/3/3 4:46 下午
 * @ClassName: UserArgumentResolver
 */
@Component
public class UserArgumentResolver implements HandlerMethodArgumentResolver {

    @Autowired
    private ITUserService itUserService;

    @Override
    public boolean supportsParameter(MethodParameter parameter) {
        Class<?> parameterType = parameter.getParameterType();
        return parameterType == TUser.class;
    }

    @Override
    public Object resolveArgument(MethodParameter parameter, ModelAndViewContainer mavContainer, NativeWebRequest webRequest, WebDataBinderFactory binderFactory) throws Exception {

        return UserContext.getUser();

        //        HttpServletRequest nativeRequest = webRequest.getNativeRequest(HttpServletRequest.class);
//        HttpServletResponse nativeResponse = webRequest.getNativeResponse(HttpServletResponse.class);
//        String userTicket = CookieUtil.getCookieValue(nativeRequest, "userTicket");
//        if (StringUtils.isEmpty(userTicket)) {
//            return null;
//        }
//        return itUserService.getUserByCookie(userTicket, nativeRequest, nativeResponse);
    }

}

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2.3 异常处理

2.3.1 ControllerAdvicer+ExceptionHandler

处理controller抛出的异常。

@RestControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public RespBean ExceptionHandler(Exception e) {
        if (e instanceof GlobalException) {
            GlobalException exception = (GlobalException) e;
            return RespBean.error(exception.getRespBeanEnum());
        } else if (e instanceof BindException) {
            BindException bindException = (BindException) e;
            RespBean respBean = RespBean.error(RespBeanEnum.BIND_ERROR);
            respBean.setMessage("参数校验异常：" + bindException.getBindingResult().getAllErrors().get(0).getDefaultMessage());
            return respBean;
        }
        System.out.println("异常信息" + e);
        return RespBean.error(RespBeanEnum.ERROR);
    }
}
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2.4 秒杀

2.4 逻辑

2.4.1 秒杀前判断

• 如果在秒杀范围内，前端是会出现秒杀按钮的
• 判断用户是否登录
• 判断秒杀商品的库存是否足够
• 判断用户是否重复下单，查看秒杀订单表
• 进行秒杀，进行减库存，然后生成秒杀订单表，跳转到订单详情页面

2.4.2 进行秒杀

• 修改库从需要判断库从大于0才及进行修改：使用update语句

boolean seckillGoodsResult = itSeckillGoodsService.update(new UpdateWrapper<TSeckillGoods>()
                .setSql("stock_count = " + "stock_count-1")
                .eq("goods_id", goodsVo.getId())
                .gt("stock_count", 0)
        );
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• 生成秒杀详情订单

2.5 业务流程

• 用户进行登录输入用户名和密码，在密码在前端用固定salt加密，传到后端，后端对密码,用户名进行验证。验证通过，为用户生成cookie信息，cookie返回，并且将用户信息存储到redis中。

• 登陆成功，到秒杀商品列表页面，选择秒杀的商品，进入到商品详情页面，点击秒杀商品进行秒杀。
  

• 正在秒杀显示正在进行中

• 秒杀成功进入到商品订单详情页
  

• 商品详情页

2.6 redis信息

• 秒杀时的验证码的key
  超时时间300s

captcha+userID+goodsID
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2.7 秒杀过程

• 判断用户登录信息
• 判断内存标记中的秒杀商品是否足够：Controller实现InitializingBean的afterPropertiesSet方法，将秒杀商品信息读到内存标记中，并且将秒杀商品信息存储到redis中。

 HashMap goodsStockMap = new HashMap<Long, Boolean>();
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• 判断是否重复秒杀：redis中查询订单信息，没有则没有重复秒杀。
• redis预减库存，预减少成功后发送rabbitmq消息。
• mq接收者消费mq消息，判断是否重复抢购,判断商品库存，然后秒杀，生成秒杀订单，生成秒杀商品详情订单。将秒杀订单信息存储到redis中。

2.8 接口限流

• 针对用户请求的uri和用户的id进行限流，输入最大限流次数，通过redis实现限流。
• 第一次获取key，key为null，设置key并且value为1
• 后面每访问一次，次数加1，超过次数，将返回信息写入response

 private void render(HttpServletResponse response, RespBeanEnum respBeanEnum) throws IOException {
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setContentType("application/json");
        PrintWriter printWriter = response.getWriter();
        RespBean bean = RespBean.error(respBeanEnum);
        printWriter.write(new ObjectMapper().writeValueAsString(bean));
        printWriter.flush();
        printWriter.close();
    }
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三、问题

3.1 前端不能传秒杀库存

前端传递的数据可能会被修改

3.2 问什么新建秒杀表不在原表加字段

• 如果秒杀活动较多每次都要在原表上进行修改，比较麻烦，而且物品的原价和秒杀价可能同时使用，在原表修改，容易出错。

3.3 打包

• 这里需要maven插件
• 去掉test
  mvn clean
  mvn package
• java -jar jar包运行

 <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <excludes>
                        <exclude>
                            <groupId>org.projectlombok</groupId>
                            <artifactId>lombok</artifactId>
                        </exclude>
                    </excludes>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
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四、压测

4.1 测试商品详情接口

4.1.1 测试条件

生成5000用户，将用户的cookie存入redis。

4.1.2 查询文件列表

4.2 单服务秒杀测试

4.2.1 原始秒杀测试没有任何优化策略

• jmeter结果
• 出现超卖的情况
• 此时没有添加事务，没有在扣库存前判断库存是否大于0
  
  

4.2.2 未使用mq的测试

• 不使用mq,不使用内存标记,不使用redis预减库存
  

• 不使用mq,不使用内存标记,使用redis预减库存
  

• 不使用mq,使用内存标记,使用redis预减库存
  

4.2.3 使用了mq后的测试

• 使用mq,使用内存标记,使用redis预减库存
  
• 50000线程测试结果
  

4.3 多服务秒杀测试

五、秒杀优化

5.1 页面优化

5.1.1 页面缓存(返回的是整个html,前后端未分离)

将页面渲染好后缓存到redis中，设置过期时间T，这样用户得到的就是T内的页面。这样在T时间内不用每次都渲染页面，减少了时间。T不能太长，也不能太短。

5.1.2 url缓存

和页面缓存差不多，只不过url会有动态参数，所以缓存的多一点。根据不同动态参数进行缓存。

5.1.3 页面静态化(前后端分离)

后端只需传递数据到前端，此时后端不需要返回整个html页面了。

5.2 单服务秒杀后端优化

5.2.1 减库存优化及修正

• 加事务
• 判断库存>0才进行减库存操作
• 添加唯一索引防止用户重复下单，这个重复下单是防止用户下用户id和商品id相同的单，上面的防止重复下单是防止用户下多个不同的单。

5.2.2 用户重复秒杀问题

• 重复秒杀有2种，一种对同一商品进行秒杀，通过建立用户ID和商品ID的唯一索引防止重复秒杀。

5.2.3 使用redis优化

• 秒杀前将商品信息都加入到redis中，进行预减库存,同时生成秒杀消息，发送到mq对列，给前端返回信息，前端根据返回的结构展示正在秒杀中页面。
• 使用内存标记减少对redis的访问，原来是库存不足时还是需要通过访问redis，现在时设置额外的变量先访问变量，当变量种的库存不足直接返回，较少对redis的访问。

5.2.4 mq秒杀信息的获取

• 数据库查询到秒杀的订单则秒杀成功，返回1
• 数据库查询不到秒杀的订单且redis中商品的库存小于等于0，则秒杀失败
• 秒杀正在进行中

六、技术作用

6.1 redis

• 存储商品库存信息
• 进行预减库存操作
• 存储用户秒杀的订单信息,进行重复秒杀判断
• 辅助验证码验证

6.2 ThreadLocal

• 每个ThreadLocal都有一个自己的ThreadLocalMap，将数据以key,value的形式存到ThreadLocalMap中。
• 拦截器通过threadlocal对象将用户的信息解析存入，在参数解析器时将用户信息取出，进行参数解析。此时通过threadlocal对象来存储每个请求处理线程的用户信息的副本，来实现数据访问的隔离性。
  threadlocal作用

6.3 Rabbitmq

• 异步下单
• 削峰填谷

6.4

七、安全优化

7.1 隐藏接口地址

7.2 验证码

7.3 接口限流

7.3.1 限流标准

最大qps的70%~80%

7.3.2 通用限流

• 实现根据用户id对用户进行限流
• 自定义注解

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface AccessLimit {

    int second();

    int maxCount();

    boolean needLogin() default true;
}

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八、问题

8. 1 商品少卖

在redis中初始化生成2份相同的商品信息会导致商品少卖。但是库存依然到0？？？

九、sql语句

9.1 清空表语句

DELETE  FROM t_order WHERE goods_id = 1;
DELETE FROM `t_seckill_order` WHERE goods_id = 1;
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