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Java实现发红包、抢红包

Java实现发红包、抢红包

作者: 小波同学 | 来源:发表于2022-06-25 00:00 被阅读0次

    前言

    我们平时在用微信的时候,经常会用到‘抢红包’的功能。那么这样一个需求给我们的话,具体又应该怎么实现呢?

    一、需求分析

    • 1、发红包:在db、cache各新增红包记录
    • 2、抢红包:有人发红包之后,肯定很多人同时去抢,所以应该请求访问cache,剩余红包个数大于0就可以点击拆开红包;反之提醒红包已经被抢完了
    • 3、拆红包:保证该操作是一个CAS操作,总金额的扣减和剩余红包数的扣减。
    • 4、查看红包记录:用户直接查db即可。
    image.png

    用户在微信中抢红包时分成抢包和拆包两个操作。抢包决定红包是否还有剩余金额,但如果行动不够迅速,在拆包阶段可能红包已经被其他用户抢走的情况。

    红包的金额是在什么时候算? 据某架构群腾讯财付通专家反馈,红包的金额是拆的时候实时计算,而不是预先分配,实时计算基于内存,不需要额外存储空间,并且实时计算效率也很高。每次拆红包时,系统取0.01到剩余平均值*2之间作为红包的金额。

    为了保证每次操作的原子性,拆包过程中使用了CAS,确保每次只有一个并发用户拆包成功。拆包CAS失败的用户可以由系统自动进行重试。但也有可能在重试过程中被别的用户抢得先机而空手而归,因此严格意义拆包的调用也未能保证用户先到先得。

    基于上面的原因,当时在群中提到这种算法有些复杂,微信红包为了减少存储,每次进行了一个理解稍复杂的实时计算。对比大部分架构师想到的预分配金额的做法,预先分配金额需要将金额保存在一个内存队列中,如果红包的份额较多,则需要较大的存储空间。而微信红包仅保存 count:balance 这样2个数字。count指还剩几个人可以抢,balance只还剩下的金额。

    但是预分配金额也并不是非得需要额外存储。比如利用随机算法,在种子相同的情况下,随机数实际上返回的随机序列也是固定的。

    二、数据库表设计

    • 红包信息表主要字段:谁发的红包,发红包时间,红包总个数、总金额、剩余红包信息、最后一次被抢红包时间。
    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';
    
    • 抢红包记录主要字段:红包信息、抢红包人信息,抢红包时间 (主要都是查看抢红包记录列表的那些字段)。
    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';
    

    三、编码实现

    3.1 发红包

    • 发红包之后,肯定立马会有很多人来抢,如果直接操作数据库会有很大的压力,所以我们把数据放到缓存里面去。
    /**
     * 发红包
     * @param userId        用户id
     * @param totalAmount   红包总金额
     * @param totalPacket   红包总个数
     * @return
     */
    @PostMapping("/send")
    public String sendRedPackage(String userId, Integer totalAmount, Integer totalPacket) {
        // 组装数据
        RedPacketInfo info = new RedPacketInfo();
        info.setUserId(userId);
        info.setTotalAmount(totalAmount);
        info.setTotalPacket(totalPacket);
        info.setRemainingAmount(totalAmount);
        info.setRemainingPacket(totalPacket);
        info.setCreateTime(new Date());
        info.setUpdateTime(new Date());
        String redPacketId = IDUtils.getUuid();
        info.setRedPacketId(redPacketId);
        //TODO 红包保存到数据库
    
        //红包缓存
        RedPacketBasic redPacketBasic = new RedPacketBasic();
        redPacketBasic.setTotalPacket(totalPacket);
        redPacketBasic.setTotalAmount(totalAmount);
    
        // 抢红包资格缓存
        redisTemplate.opsForValue().set(RedPacketUtils.GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, totalAmount, RedPacketUtils.RED_PACKET_EXPIRE, TimeUnit.SECONDS);
    
        // 红包个数和总金额存入缓存
        redisTemplate.opsForValue().set(RedPacketUtils.RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, redPacketBasic, RedPacketUtils.RED_PACKET_EXPIRE, TimeUnit.SECONDS);
    
        return "success";
    }
    

    3.2 抢红包

    • 用户点击红包之后,就查看红包数量,如果为0的话,点击拆红包就提示红包被抢完了;反之获取到红包金额数量。
    /**
     * 抢红包,获取抢红包资格
     * @param redPacketId   红包id
     * @param userId        用户id
     * @return
     */
    @PostMapping("/rob")
    public String rodRedPackage(String redPacketId, String userId) {
    
        String grabRedPacketId = RedPackageUtils.RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPacketId;
        //1 验证某个用户是否抢过红包
        Object redPackage = redisTemplate.opsForHash().get(grabRedPacketId, userId);
    
        if(redPackage != null){
            return "errorCode:-2,   message: "+"\t"+userId+" 用户你已经抢过红包了";
        }
    
        //没有抢过就有资格,否则表示抢过
        //红包的缓存key
        String redPacketKey = RedPackageUtils.RED_PACKAGE_KEY + redPacketId;
        RedPacketBasic redPacketBasic = (RedPacketBasic)redisTemplate.opsForValue().get(redPacketKey);
        if(redPacketBasic == null || redPacketBasic.getTotalPacket() <= 0){
            //抢完
            return "errorCode:-1, 红包抢完了";
        }
        return "SUCCESS";
    }
    

    3.3 拆红包(核心)

    这是重点也是难点,我们要保证领取红包的人数不能超过设置的红包个数,还要保证每一个人的红包都能抢到钱、还不能超过总金额。这就会涉及到线程安全问题。现在我们就来来想想,如何合理的生成红包随机金额数量。

    • 1、剩余总金额/剩余总个数 = 红包金额平均数
    • 2、由于红包是随机金额,我们的红包金额可以在这个平均值左右浮动,总和不变即可
    • 这样设计,才能真正保证每个人拆开都能领到钱,而且总金额不会超支
    /**
     * 拆红包
     * @param redPacketId   红包id
     * @param userId        用户id
     * @return
     */
    @PostMapping("/unpack")
    public Integer unpackRedPacket(String redPacketId, String userId) {
        // 预减获取红包剩余数量,decr原子减来防止领取人数超过红包个数
        Long decrement = redisTemplate.opsForValue().decrement(RedPacketUtils.GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, 1);
        if(decrement == null || decrement < 0){
            log.info("拆红包失败, redPacketId:{}", redPacketId);
            throw new RuntimeException("红包被抢光了");
        }
    
        //拆红包
        Integer redPacketAmount = redPacketUtils.unpackRedPacket(redPacketId, userId);
        if(redPacketAmount == null || redPacketAmount == 0){
            log.info("拆红包失败, redPacketId:{}", redPacketId);
            throw new RuntimeException("红包被抢光了");
        }
    
        //TODO 后续异步进mysql或者MQ进一步处理
    
        //TODO 插入抢红包记录, 并且扣减红包剩余金额和剩余个数
    
        return redPacketAmount;
    }
    

    拆红包核心工具类

    /**
     * @author: huangyibo
     * @Date: 2022/6/23 17:59
     * @Description:    拆红包工具类 二倍均值法(微信红包采用此法)
     * 还是以10元10个红包为例,去除每个红包的最小金额后,红包剩余9.9元,二倍均值计算公式:2 * 剩余金额/剩余红包数
     *      第一个红包在[0,1.98]范围随机,假设随机得1.9,则第一个红包金额为2.0,红包剩余8元。
     *      第二个红包在[0,2]范围随机,假设随机的1元,则第二个红包金额为1.1元,红包剩余7元。
     *      第三个红包在[0,2]范围随机,假设随机的0.5元,则第三个红包金额为0.6元,红包剩余5.5元。
     *      以此类推。
     *
     *  此工具类使用版本——原理
     * 剩余红包金额M,剩余人数N,那么:每次抢到金额=随机(0,M/N*2)
     * 保证了每次随机金额的平均值是公平的
     * 假设10人,红包金额100元
     *      第一人:100/10*2=20,随机范围(0,20),平均可以抢到10元
     *      第二人:90/9*2=20,随机范围(0,20),平均可以抢到10元
     *      第三人:80/8*2=20,随机范围(0,20),平均可以抢到10元
     *      以此类推,每次随机范围的均值是相等的
     *
     * 缺点:除了最后一次,任何一次抢到的金额都不会超过人均金额的两倍,并不是任意的随机
     */
    
    @Component
    @Slf4j
    public class RedPacketUtils {
    
        /**
         * 红包的缓存key
         */
        public static final String RED_PACKAGE_KEY = "RED_PACKAGE_KEY_";
    
        /**
         * 抢红包资格缓存key
         */
        public static final String GRAB_RED_PACKAGE_KEY = "GRAB_RED_PACKAGE_KEY_";
    
        /**
         * 拆红包的分布式锁key
         */
        public static final String UNPACK_RED_PACKAGE_KEY = "UNPACK_RED_PACKAGE_KEY_";
    
        /**
         * 抢中红包的缓存key
         */
        public static final String RED_PACKAGE_CONSUME_KEY = "RED_PACKAGE_CONSUME_KEY_";
    
        /**
         * 红包缓存时效时间(没人抢、最大为一天, 红包抢完缓存主动删除),毫秒
         */
        public static final int RED_PACKET_EXPIRE = 24 * 60 * 60;
    
        @Autowired
        private RedisUtil redisUtil;
    
        /**
         * 拆红包核心接口
         * @param redPacketId   红包id
         * @param userId        用户id
         * @return
         */
        public Integer unpackRedPacket(String redPacketId, String userId) {
            Integer redPacketAmount = null;
            try {
                boolean tryLock = redisUtil.tryLock(UNPACK_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId);
                if(!tryLock){
                    //分布式锁获取失败, 将抢红包资格加回去, 让其他人可以去抢
                    redisUtil.incr(GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId,1);
                    return redPacketAmount;
                }
                //红包信息缓存
                String redPackageKey = RED_PACKAGE_KEY + redPacketId;
    
                //获取红包相关信息
                RedPacketBasic redPacket = (RedPacketBasic) redisUtil.get(redPackageKey);
                if(redPacket == null){
                    return redPacketAmount;
                }
                //红包剩下一个
                if(redPacket.getTotalPacket() == 1){
                    redPacket.setTotalPacket(redPacket.getTotalPacket() - 1);
                    redPacketAmount = redPacket.getTotalAmount();
                    redPacket.setTotalAmount(0);
                }
    
                if(redPacket.getTotalPacket() > 1){
                    //红包金额以分为单位, 使用random.nextInt(Integer),最后在再除以100
                    //这样就可以保证每个人抢到的金额都可以精确到小数点后两位
                    Integer restAmount = redPacket.getTotalAmount();
    
                    Random random = new Random();
    
                    // 随机范围:[1,剩余人均金额的两倍),左闭右开
                    redPacketAmount = random.nextInt(restAmount / redPacket.getTotalPacket() * 2 - 1) + 1;
    
                    //红包数除以100
                    redPacket.setTotalAmount(redPacket.getTotalAmount() - redPacketAmount);
                    redPacket.setTotalPacket(redPacket.getTotalPacket() - 1);
                }
    
                //成功抢到红包
                if(redPacketAmount != null && redPacketAmount > 0){
                    //加入已抢到红包的hash缓存中
                    redisUtil.hSet(RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPacketId, userId, redPacketAmount);
    
                    // 将剩余红包个数和剩余总金额存入缓存
                    redisUtil.set(RedPacketUtils.RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, redPacket, RedPacketUtils.RED_PACKET_EXPIRE);
                }
    
                //红包被抢完,清除缓存
                if (redPacket.getTotalPacket() <= 0){
                    log.info("红包已被抢完, redPacketId:{}, redPacket:{}", redPacketId, JSON.toJSONString(redPacket));
                    //抢红包资格缓存key
                    String grabRedPackageKey = GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId;
                    //抢中红包的缓存key
                    String redPackageConsumeKey = RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPacketId;
    
                    //清楚该红包相关的缓存
                    redisUtil.del(redPackageKey, grabRedPackageKey, redPackageConsumeKey);
                }
                log.info("抢红包SUCCESS, redPacketId:{}, redPacketAmount:{}", redPacketId, redPacketAmount);
                return redPacketAmount;
            } catch (Exception e) {
                log.error("抢红包发生异常", e);
                throw e;
            } finally {
                redisUtil.unLock(UNPACK_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId);
            }
        }
    }
    

    四、完整代码

    4.1 红包缓存实体类

    @Data
    public class RedPacketBasic {
    
        /**
         * 红包总金额,单位分
         */
        private Integer totalAmount;
    
        /**
         * 红包总个数
         */
        private Integer totalPacket;
    }
    

    4.2 红包控制层

    /**
     * @author: huangyibo
     * @Date: 2022/6/23 17:34
     * @Description: 红包控制层
     */
    
    @RestController
    @RequestMapping("/redPacket")
    @Slf4j
    public class RedPacketController {
    
        @Autowired
        private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    
        @Autowired
        private RedPacketUtils redPacketUtils;
    
    
        /**
         * 发红包
         * @param userId        用户id
         * @param totalAmount   红包总金额
         * @param totalPacket   红包总个数
         * @return
         */
        @PostMapping("/send")
        public String sendRedPackage(String userId, Integer totalAmount, Integer totalPacket) {
            // 组装数据
            RedPacketInfo info = new RedPacketInfo();
            info.setUserId(userId);
            info.setTotalAmount(totalAmount);
            info.setTotalPacket(totalPacket);
            info.setRemainingAmount(totalAmount);
            info.setRemainingPacket(totalPacket);
            info.setCreateTime(new Date());
            info.setUpdateTime(new Date());
            String redPacketId = IDUtils.getUuid();
            info.setRedPacketId(redPacketId);
            //TODO 红包保存到数据库
    
            //红包缓存
            RedPacketBasic redPacketBasic = new RedPacketBasic();
            redPacketBasic.setTotalPacket(totalPacket);
            redPacketBasic.setTotalAmount(totalAmount);
    
            // 抢红包资格缓存
            redisTemplate.opsForValue().set(RedPacketUtils.GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, totalAmount, RedPacketUtils.RED_PACKET_EXPIRE, TimeUnit.SECONDS);
    
            // 红包个数和总金额存入缓存
            redisTemplate.opsForValue().set(RedPacketUtils.RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, redPacketBasic, RedPacketUtils.RED_PACKET_EXPIRE, TimeUnit.SECONDS);
    
            return "success";
        }
    
    
        /**
         * 抢红包,获取抢红包资格
         * @param redPacketId   红包id
         * @param userId        用户id
         * @return
         */
        @PostMapping("/rob")
        public String rodRedPackage(String redPacketId, String userId) {
    
            String grabRedPacketId = RedPackageUtils.RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPacketId;
            //1 验证某个用户是否抢过红包
            Object redPackage = redisTemplate.opsForHash().get(grabRedPacketId, userId);
    
            if(redPackage != null){
                return "errorCode:-2,   message: "+"\t"+userId+" 用户你已经抢过红包了";
            }
    
            //没有抢过就有资格,否则表示抢过
            //红包的缓存key
            String redPacketKey = RedPackageUtils.RED_PACKAGE_KEY + redPacketId;
            RedPacketBasic redPacketBasic = (RedPacketBasic)redisTemplate.opsForValue().get(redPacketKey);
            if(redPacketBasic == null || redPacketBasic.getTotalPacket() <= 0){
                //抢完
                return "errorCode:-1, 红包抢完了";
            }
            return "SUCCESS";
        }
    
    
        /**
         * 拆红包
         * @param redPacketId   红包id
         * @param userId        用户id
         * @return
         */
        @PostMapping("/unpack")
        public Integer unpackRedPacket(String redPacketId, String userId) {
            // 预减获取红包剩余数量,decr原子减来防止领取人数超过红包个数
            Long decrement = redisTemplate.opsForValue().decrement(RedPacketUtils.GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, 1);
            if(decrement == null || decrement < 0){
                log.info("拆红包失败, redPacketId:{}", redPacketId);
                throw new RuntimeException("红包被抢光了");
            }
    
            //拆红包
            Integer redPacketAmount = redPacketUtils.unpackRedPacket(redPacketId, userId);
            if(redPacketAmount == null || redPacketAmount == 0){
                log.info("拆红包失败, redPacketId:{}", redPacketId);
                throw new RuntimeException("红包被抢光了");
            }
    
            //TODO 后续异步进mysql或者MQ进一步处理
    
            //TODO 插入抢红包记录, 并且扣减红包剩余金额和剩余个数
    
            return redPacketAmount;
        }
    
    }
    

    4.3 拆红包工具类

    /**
     * @author: huangyibo
     * @Date: 2022/6/23 17:59
     * @Description:    拆红包工具类 二倍均值法(微信红包采用此法)
     * 还是以10元10个红包为例,去除每个红包的最小金额后,红包剩余9.9元,二倍均值计算公式:2 * 剩余金额/剩余红包数
     *      第一个红包在[0,1.98]范围随机,假设随机得1.9,则第一个红包金额为2.0,红包剩余8元。
     *      第二个红包在[0,2]范围随机,假设随机的1元,则第二个红包金额为1.1元,红包剩余7元。
     *      第三个红包在[0,2]范围随机,假设随机的0.5元,则第三个红包金额为0.6元,红包剩余5.5元。
     *      以此类推。
     *
     *  此工具类使用版本——原理
     * 剩余红包金额M,剩余人数N,那么:每次抢到金额=随机(0,M/N*2)
     * 保证了每次随机金额的平均值是公平的
     * 假设10人,红包金额100元
     *      第一人:100/10*2=20,随机范围(0,20),平均可以抢到10元
     *      第二人:90/9*2=20,随机范围(0,20),平均可以抢到10元
     *      第三人:80/8*2=20,随机范围(0,20),平均可以抢到10元
     *      以此类推,每次随机范围的均值是相等的
     *
     * 缺点:除了最后一次,任何一次抢到的金额都不会超过人均金额的两倍,并不是任意的随机
     */
    
    @Component
    @Slf4j
    public class RedPacketUtils {
    
        /**
         * 红包的缓存key
         */
        public static final String RED_PACKAGE_KEY = "RED_PACKAGE_KEY_";
    
        /**
         * 抢红包资格缓存key
         */
        public static final String GRAB_RED_PACKAGE_KEY = "GRAB_RED_PACKAGE_KEY_";
    
        /**
         * 拆红包的分布式锁key
         */
        public static final String UNPACK_RED_PACKAGE_KEY = "UNPACK_RED_PACKAGE_KEY_";
    
        /**
         * 抢中红包的缓存key
         */
        public static final String RED_PACKAGE_CONSUME_KEY = "RED_PACKAGE_CONSUME_KEY_";
    
        /**
         * 红包缓存时效时间(没人抢、最大为一天, 红包抢完缓存主动删除),毫秒
         */
        public static final int RED_PACKET_EXPIRE = 24 * 60 * 60;
    
        @Autowired
        private RedisUtil redisUtil;
    
        /**
         * 拆红包核心接口
         * @param redPacketId   红包id
         * @param userId        用户id
         * @return
         */
        public Integer unpackRedPacket(String redPacketId, String userId) {
            Integer redPacketAmount = null;
            try {
                boolean tryLock = redisUtil.tryLock(UNPACK_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId);
                if(!tryLock){
                    //分布式锁获取失败, 将抢红包资格加回去, 让其他人可以去抢
                    redisUtil.incr(GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId,1);
                    return redPacketAmount;
                }
                //红包信息缓存
                String redPackageKey = RED_PACKAGE_KEY + redPacketId;
    
                //获取红包相关信息
                RedPacketBasic redPacket = (RedPacketBasic) redisUtil.get(redPackageKey);
                if(redPacket == null){
                    return redPacketAmount;
                }
                //红包剩下一个
                if(redPacket.getTotalPacket() == 1){
                    redPacket.setTotalPacket(redPacket.getTotalPacket() - 1);
                    redPacketAmount = redPacket.getTotalAmount();
                    redPacket.setTotalAmount(0);
                }
    
                if(redPacket.getTotalPacket() > 1){
                    //红包金额以分为单位, 使用random.nextInt(Integer),最后在再除以100
                    //这样就可以保证每个人抢到的金额都可以精确到小数点后两位
                    Integer restAmount = redPacket.getTotalAmount();
    
                    Random random = new Random();
    
                    // 随机范围:[1,剩余人均金额的两倍),左闭右开
                    redPacketAmount = random.nextInt(restAmount / redPacket.getTotalPacket() * 2 - 1) + 1;
    
                    //红包数除以100
                    redPacket.setTotalAmount(redPacket.getTotalAmount() - redPacketAmount);
                    redPacket.setTotalPacket(redPacket.getTotalPacket() - 1);
                }
    
                //成功抢到红包
                if(redPacketAmount != null && redPacketAmount > 0){
                    //加入已抢到红包的hash缓存中
                    redisUtil.hSet(RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPacketId, userId, redPacketAmount);
    
                    // 将剩余红包个数和剩余总金额存入缓存
                    redisUtil.set(RedPacketUtils.RED_PACKAGE_KEY + redPacketId, redPacket, RedPacketUtils.RED_PACKET_EXPIRE);
                }
    
                //红包被抢完,清除缓存
                if (redPacket.getTotalPacket() <= 0){
                    log.info("红包已被抢完, redPacketId:{}, redPacket:{}", redPacketId, JSON.toJSONString(redPacket));
                    //抢红包资格缓存key
                    String grabRedPackageKey = GRAB_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId;
                    //抢中红包的缓存key
                    String redPackageConsumeKey = RED_PACKAGE_CONSUME_KEY + redPacketId;
    
                    //清楚该红包相关的缓存
                    redisUtil.del(redPackageKey, grabRedPackageKey, redPackageConsumeKey);
                }
                log.info("抢红包SUCCESS, redPacketId:{}, redPacketAmount:{}", redPacketId, redPacketAmount);
                return redPacketAmount;
            } catch (Exception e) {
                log.error("抢红包发生异常", e);
                throw e;
            } finally {
                redisUtil.unLock(UNPACK_RED_PACKAGE_KEY + redPacketId);
            }
        }
    }
    

    4.4 Redis工具类

    import com.alibaba.fastjson.JSON;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.data.redis.connection.RedisClusterConnection;
    import org.springframework.data.redis.connection.RedisClusterNode;
    import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnection;
    import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory;
    import org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisClusterConnection;
    import org.springframework.data.redis.connection.jedis.JedisConnection;
    import org.springframework.data.redis.core.*;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import org.springframework.util.StringUtils;
    
    import java.io.IOException;
    import java.util.*;
    import java.util.concurrent.TimeUnit;
    
    /**
     * @author: huangyibo
     * @Date: 2022/2/22 11:56
     * @Description: Redis工具类
     */
    
    @Component
    @Slf4j
    public class RedisUtil {
    
        //加锁失效时间,毫秒
        public static final int LOCK_EXPIRE = 3000; // ms
    
        @Autowired
        private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    
    
        // =============================common============================
    
    
        /**
         * 指定缓存失效时间
         *
         * @param key  键
         * @param time 时间(秒)
         * @return
         */
        public Boolean expire(String key, long time) {
            try {
                if (time > 0) {
                    redisTemplate.expire(key, time, TimeUnit.SECONDS);
                }
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.expire 方法指定缓存失效时间异常, key:{}, time:{}", key, time, e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 根据 key 获取过期时间
         *
         * @param key 键(不能为 Null)
         * @return 时间(秒) 返回0代表永久有效
         */
        public Long getExpire(String key) {
            return redisTemplate.getExpire(key, TimeUnit.SECONDS);
        }
    
    
        /**
         * 判断 key 是否存在
         *
         * @param key 键(不能为 Null)
         * @return true 存在 false 不存在
         */
        public Boolean hashKey(String key) {
            try {
                return redisTemplate.hasKey(key);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.hashKey 方法判断key是否存在异常, key:{}", key, e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 获取前缀为prefix的key集合, 慎用此方法, 建议使用scanMatch方法替代该方法
         * @param prefix
         * @return
         */
        public Set<String> keys(String prefix) {
            Set<String> result = new HashSet<>();
            try {
                result = redisTemplate.keys(prefix);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.Keys 方法获取前缀为{}的key集合存在异常", prefix, e);
            }
            return result;
        }
    
    
        /**
         * 使用scan遍历key
         * 为什么不使用keys 因为Keys会引发Redis锁,并且增加Redis的CPU占用,特别是数据庞大的情况下。这个命令千万别在生产环境乱用。
         * 支持redis单节点和集群调用 
         * @param matchKey
         * @return
         */
        public Set<String> scanMatch(String matchKey) {
            Set<String> keys = new HashSet<>();
            RedisConnectionFactory connectionFactory = redisTemplate.getConnectionFactory();
            RedisConnection redisConnection = connectionFactory.getConnection();
            Cursor<byte[]> scan = null;
            if(redisConnection instanceof JedisClusterConnection){
                RedisClusterConnection clusterConnection = connectionFactory.getClusterConnection();
                Iterable<RedisClusterNode> redisClusterNodes = clusterConnection.clusterGetNodes();
                Iterator<RedisClusterNode> iterator = redisClusterNodes.iterator();
                while (iterator.hasNext()) {
                    RedisClusterNode next = iterator.next();
                    scan = clusterConnection.scan(next, ScanOptions.scanOptions().match(matchKey).count(Integer.MAX_VALUE).build());
                    while (scan.hasNext()) {
                        keys.add(new String(scan.next()));
                    }
                    try {
                        if(scan !=null){
                            scan.close();
                        }
                    } catch (IOException e) {
                        log.error("scan遍历key关闭游标异常",e);
                    }
                }
                return keys;
            }
    
            if(redisConnection instanceof JedisConnection){
                scan = redisConnection.scan(ScanOptions.scanOptions().match(matchKey).count(Integer.MAX_VALUE).build());
                while (scan.hasNext()){
                    //找到一次就添加一次
                    keys.add(new String(scan.next()));
                }
                try {
                    if(scan !=null){
                        scan.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    log.error("scan遍历key关闭游标异常",e);
                }
                return keys;
            }
            return keys;
        }
    
        /**
         * 删除缓存
         *
         * @param key 可以传一个值 或多个
         */
        public void del(String... key) {
            if(key != null && key.length > 0){
                if(key.length == 1){
                    redisTemplate.delete(key[0]);
                }
                if(key.length > 1) {
                    redisTemplate.delete(Arrays.asList(key));
                }
            }
        }
    
    
        //==================================String相关操作====================================
    
    
        /**
         * 普通缓存获取
         *
         * @param key 键
         * @return 值
         */
        public Object get(String key) {
            return key == null ? null : redisTemplate.opsForValue().get(key);
        }
    
    
        /**
         * 普通缓存放入
         *
         * @param key   键
         * @param value 值
         * @return true 成功 false 失败
         */
        public Boolean set(String key, Object value) {
            try {
                redisTemplate.opsForValue().set(key, value);
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.set 设置普通缓存异常, key:{}, value:{}",key, JSON.toJSONString(value), e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 普通缓存放入并设置时间
         *
         * @param key   键
         * @param value 值
         * @param time  时间(秒) time > 0 若 time <= 0 将设置无限期
         * @return true 成功 false 失败
         */
        public boolean set(String key, Object value, long time) {
            try {
                if (time > 0) {
                    redisTemplate.opsForValue().set(key, value, time, TimeUnit.SECONDS);
                } else {
                    set(key, value);
                }
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.set 设置普通缓存并设置时间异常, key:{}, value:{}, time:{}",key, JSON.toJSONString(value), time, e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 递增
         *
         * @param key   键
         * @param delta 要增加几(大于0)
         * @return
         */
        public Long incr(String key, long delta) {
            if (delta < 0) {
                throw new RuntimeException("递增因子必须大于0");
            }
            return redisTemplate.opsForValue().increment(key, delta);
        }
    
    
        /**
         * 递减
         *
         * @param key   键
         * @param delta 要减少几(小于0)
         * @return
         */
        public Long decr(String key, long delta) {
            if (delta < 0) {
                throw new RuntimeException("递减因子必须大于0");
            }
            return redisTemplate.opsForValue().decrement(key, delta);
        }
    
    
        // ================================Map相关操作=================================
    
    
        /**
         * HashGet
         *
         * @param key  键 不能为null
         * @param item 项 不能为null
         */
        public Object hGet(String key, String item) {
            return redisTemplate.opsForHash().get(key, item);
        }
    
    
        /**
         * 获取hashKey对应的所有键值
         *
         * @param key 键
         * @return 对应的多个键值
         */
        public Map<Object, Object> hmGet(String key) {
            return redisTemplate.opsForHash().entries(key);
        }
    
    
        /**
         * HashSet
         *
         * @param key 键
         * @param map 对应多个键值
         */
        public boolean hmSet(String key, Map<String, Object> map) {
            try {
                redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.hmSet HashSet设置缓存异常, key:{}, map:{}",key, JSON.toJSONString(map), e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * HashSet 并设置时间
         *
         * @param key  键
         * @param map  对应多个键值
         * @param time 时间(秒)
         * @return true成功 false失败
         */
        public boolean hmSet(String key, Map<String, Object> map, long time) {
            try {
                redisTemplate.opsForHash().putAll(key, map);
                if (time > 0) {
                    expire(key, time);
                }
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.hmSet HashSet设置缓存并设置时间异常, key:{}, map:{}, time:{}", key, JSON.toJSONString(map), time, e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建
         *
         * @param key   键
         * @param item  项
         * @param value 值
         * @return true 成功 false失败
         */
        public boolean hSet(String key, String item, Object value) {
            try {
                redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value);
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.hSet hash表中设置缓存异常,key:{}, item:{}, value:{}", key, item, JSON.toJSONString(value), e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 向一张hash表中放入数据,如果不存在将创建
         *
         * @param key   键
         * @param item  项
         * @param value 值
         * @param time  时间(秒) 注意:如果已存在的hash表有时间,这里将会替换原有的时间
         * @return true 成功 false失败
         */
        public boolean hSet(String key, String item, Object value, long time) {
            try {
                redisTemplate.opsForHash().put(key, item, value);
                if (time > 0) {
                    expire(key, time);
                }
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.hSet hash表中设置缓存异常, key:{}, item:{}, value:{}, time:{}", key, item, JSON.toJSONString(value), time, e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 删除hash表中的值
         *
         * @param key  键 不能为null
         * @param item 项 可以使多个 不能为null
         */
        public void hDel(String key, Object... item) {
            redisTemplate.opsForHash().delete(key, item);
        }
    
    
        /**
         * 判断hash表中是否有该项的值
         *
         * @param key  键 不能为null
         * @param item 项 不能为null
         * @return true 存在 false不存在
         */
        public boolean hHasKey(String key, String item) {
            return redisTemplate.opsForHash().hasKey(key, item);
        }
    
    
        /**
         * hash递增 如果不存在,就会创建一个 并把新增后的值返回
         *
         * @param key  键
         * @param item 项
         * @param by   要增加几(大于0)
         */
        public double hIncr(String key, String item, double by) {
            return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, by);
        }
    
    
        /**
         * hash递减
         *
         * @param key  键
         * @param item 项
         * @param by   要减少记(小于0)
         */
        public double hDecr(String key, String item, double by) {
            return redisTemplate.opsForHash().increment(key, item, -by);
        }
    
    
        // ============================set相关操作=============================
    
    
        /**
         * 根据key获取Set中的所有值
         *
         * @param key 键
         */
        public Set<Object> sGet(String key) {
            try {
                return redisTemplate.opsForSet().members(key);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.sGet 根据key获取Set中的所有值异常, key:{}", key, e);
                return new HashSet<>();
            }
        }
    
    
        /**
         * 根据value从一个set中查询,是否存在
         *
         * @param key   键
         * @param value 值
         * @return true 存在 false不存在
         */
        public Boolean sHasKey(String key, Object value) {
            try {
                return redisTemplate.opsForSet().isMember(key, value);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.sHasKey 方法异常, key:{}, value:{}", key, JSON.toJSONString(value), e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 将数据放入set缓存
         *
         * @param key    键
         * @param values 值 可以是多个
         * @return 成功个数
         */
        public Long sSet(String key, Object... values) {
            try {
                return redisTemplate.opsForSet().add(key, values);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.sSet 方法异常, key:{}, values:{}", key, JSON.toJSONString(values), e);
                return 0L;
            }
        }
    
    
        /**
         * 将set数据放入缓存
         *
         * @param key    键
         * @param time   时间(秒)
         * @param values 值 可以是多个
         * @return 成功个数
         */
        public Long sSetAndTime(String key, long time, Object... values) {
            try {
                Long count = redisTemplate.opsForSet().add(key, values);
                if (time > 0) {
                    expire(key, time);
                }
                return count;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.sSetAndTime 方法异常, key:{}, time:{}, values:{}", key, time, JSON.toJSONString(values), e);
                return 0L;
            }
        }
    
    
        /**
         * 获取set缓存的长度
         *
         * @param key 键
         */
        public Long sGetSetSize(String key) {
            try {
                return redisTemplate.opsForSet().size(key);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.sGetSetSize 方法异常, key:{}", key, e);
                return 0L;
            }
        }
    
    
        /**
         * 移除值为value的
         *
         * @param key    键
         * @param values 值 可以是多个
         * @return 移除的个数
         */
        public Long setRemove(String key, Object... values) {
            try {
                return redisTemplate.opsForSet().remove(key, values);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.setRemove 方法异常, key:{}, values:{}", key, JSON.toJSONString(values), e);
                return 0L;
            }
        }
    
    
        // ===============================list相关操作=================================
    
    
        /**
         * 获取list缓存的内容
         *
         * @param key   键
         * @param start 开始
         * @param end   结束 0 到 -1代表所有值
         */
        public List<Object> lGet(String key, long start, long end) {
            try {
                return redisTemplate.opsForList().range(key, start, end);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lGet 方法异常, key:{}, start:{}, end:{}", key, start, end, e);
                return new ArrayList<>();
            }
        }
    
    
        /**
         * 获取list缓存的长度
         *
         * @param key 键
         */
        public Long lGetListSize(String key) {
            try {
                return redisTemplate.opsForList().size(key);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lGetListSize 方法异常, key:{}", key, e);
                return 0L;
            }
        }
    
    
        /**
         * 通过索引 获取list中的值
         *
         * @param key   键
         * @param index 索引 index>=0时, 0 表头,1 第二个元素,依次类推;index<0时,-1,表尾,-2倒数第二个元素,依次类推
         */
        public Object lGetIndex(String key, long index) {
            try {
                return redisTemplate.opsForList().index(key, index);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lGetIndex 方法异常, key:{}, index:{}", key, index, e);
                return null;
            }
        }
    
    
        /**
         * 将list放入缓存
         *
         * @param key   键
         * @param value 值
         */
        public boolean lSet(String key, Object value) {
            try {
                redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lSet 方法异常, key:{}, value:{}", key, JSON.toJSONString(value), e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 将list放入缓存
         *
         * @param key   键
         * @param value 值
         * @param time  时间(秒)
         */
        public boolean lSet(String key, Object value, long time) {
            try {
                redisTemplate.opsForList().rightPush(key, value);
                if (time > 0) {
                    expire(key, time);
                }
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lSet 方法异常, key:{}, value:{}, time:{}", key, JSON.toJSONString(value), time, e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 将list放入缓存
         *
         * @param key   键
         * @param value 值
         * @return
         */
        public boolean lSet(String key, List<Object> value) {
            try {
                redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value);
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lSet 方法异常, key:{}, value:{}", key, JSON.toJSONString(value), e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 将list放入缓存
         *
         * @param key   键
         * @param value 值
         * @param time  时间(秒)
         * @return
         */
        public boolean lSet(String key, List<Object> value, long time) {
            try {
                redisTemplate.opsForList().rightPushAll(key, value);
                if (time > 0) {
                    expire(key, time);
                }
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lSet 方法异常, key:{}, value:{}, time:{}", key, JSON.toJSONString(value), time, e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 根据索引修改list中的某条数据
         *
         * @param key   键
         * @param index 索引
         * @param value 值
         * @return
         */
        public boolean lUpdateIndex(String key, long index, Object value) {
            try {
                redisTemplate.opsForList().set(key, index, value);
                return true;
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lUpdateIndex 方法异常, key:{}, index:{}, value:{}", key, index, JSON.toJSONString(value), e);
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         * 移除N个值为value
         *
         * @param key   键
         * @param count 移除多少个
         * @param value 值
         * @return 移除的个数
         */
        public Long lRemove(String key, long count, Object value) {
            try {
                return redisTemplate.opsForList().remove(key, count, value);
            } catch (Exception e) {
                log.error("RedisUtils.lRemove 方法异常, key:{}, count:{}, value:{}", key, count, JSON.toJSONString(value), e);
                return 0L;
            }
        }
    
    
        // ===============================ZSet相关操作=================================
    
    
        /**
         * 添加元素,有序集合是按照元素的score值由小到大排列
         *
         * @param key 键
         * @param value 值
         * @param score score值
         * @return
         */
        public Boolean zAdd(String key, String value, double score) {
            return redisTemplate.opsForZSet().add(key, value, score);
        }
    
    
        /**
         * 添加元素,有序集合是按照元素的score值由小到大排列
         * @param key 键
         * @param values 值集合
         * @return
         */
        public Long zAdd(String key, Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> values) {
            return redisTemplate.opsForZSet().add(key, values);
        }
    
    
        /**
         *  删除元素,可以删除多个
         * @param key 键
         * @param values 值集合
         * @return
         */
        public Long zRemove(String key, Object... values) {
            return redisTemplate.opsForZSet().remove(key, values);
        }
    
    
        /**
         * 增加元素的score值,并返回增加后的值
         *
         * @param key 键
         * @param value 值
         * @param delta 增加的score值
         * @return
         */
        public Double zIncrementScore(String key, String value, double delta) {
            return redisTemplate.opsForZSet().incrementScore(key, value, delta);
        }
    
    
        /**
         * 返回元素在集合的排名,有序集合是按照元素的score值由小到大排列
         *
         * @param key 键
         * @param value 值
         * @return 0表示第一位
         */
        public Long zRank(String key, Object value) {
            return redisTemplate.opsForZSet().rank(key, value);
        }
    
    
        /**
         * 返回元素在集合的排名,按元素的score值由大到小排列
         *
         * @param key 键
         * @param value 值
         * @return
         */
        public Long zReverseRank(String key, Object value) {
            return redisTemplate.opsForZSet().reverseRank(key, value);
        }
    
    
        /**
         * 获取集合的元素, 从小到大排序
         *
         * @param key 键
         * @param start 开始位置
         * @param end 结束位置, -1查询所有
         * @return
         */
        public Set<Object> zRange(String key, long start, long end) {
            return redisTemplate.opsForZSet().range(key, start, end);
        }
    
    
        /**
         * 获取集合元素, 并且把score值也获取
         *
         * @param key 键
         * @param start 开始位置
         * @param end 结束位置, -1查询所有
         * @return
         */
        public Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> zRangeWithScores(String key, long start, long end) {
            return redisTemplate.opsForZSet().rangeWithScores(key, start, end);
        }
    
    
        /**
         * 根据Score值查询集合元素
         *
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @return
         */
        public Set<Object> zRangeByScore(String key, double min, double max) {
            return redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore(key, min, max);
        }
    
    
        /**
         * 根据Score值查询集合元素, 从小到大排序
         *
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @return
         */
        public Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> zRangeByScoreWithScores(String key, double min, double max) {
            return redisTemplate.opsForZSet().rangeByScoreWithScores(key, min, max);
        }
    
    
        /**
         * 根据Score值查询集合元素, 从小到大排序
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @param start 开始位置
         * @param end 结束位置, -1查询所有
         * @return
         */
        public Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> zRangeByScoreWithScores(String key, double min, double max, long start, long end) {
            return redisTemplate.opsForZSet().rangeByScoreWithScores(key, min, max, start, end);
        }
    
    
        /**
         * 获取集合的元素, 从大到小排序
         *
         * @param key 键
         * @param start 开始位置
         * @param end 结束位置, -1查询所有
         * @return
         */
        public Set<Object> zReverseRange(String key, long start, long end) {
            return redisTemplate.opsForZSet().reverseRange(key, start, end);
        }
    
    
        /**
         * 获取集合的元素, 从大到小排序, 并返回score值
         *
         * @param key 键
         * @param start 开始位置
         * @param end 结束位置, -1查询所有
         * @return
         */
        public Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> zReverseRangeWithScores(String key, long start, long end) {
            return redisTemplate.opsForZSet().reverseRangeWithScores(key, start, end);
        }
    
    
        /**
         * 根据Score值查询集合元素, 从大到小排序
         *
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @return
         */
        public Set<Object> zReverseRangeByScore(String key, double min, double max) {
            return redisTemplate.opsForZSet().reverseRangeByScore(key, min, max);
        }
    
    
        /**
         * 根据Score值查询集合元素, 从大到小排序
         *
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @return
         */
        public Set<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> zReverseRangeByScoreWithScores(
                String key, double min, double max) {
            return redisTemplate.opsForZSet().reverseRangeByScoreWithScores(key, min, max);
        }
    
    
        /**
         * 根据Score值查询集合元素, 指定下标并从大到小排序
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @param start 开始位置
         * @param end 结束位置, -1查询所有
         * @return
         */
        public Set<Object> zReverseRangeByScore(String key, double min,
                                                double max, long start, long end) {
            return redisTemplate.opsForZSet().reverseRangeByScore(key, min, max, start, end);
        }
    
    
        /**
         * 根据score值获取集合元素数量
         *
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @return
         */
        public Long zCount(String key, double min, double max) {
            return redisTemplate.opsForZSet().count(key, min, max);
        }
    
    
        /**
         * 获取集合大小
         *
         * @param key 键
         * @return
         */
        public Long zSize(String key) {
            return redisTemplate.opsForZSet().size(key);
        }
    
    
        /**
         * 获取集合大小
         *
         * @param key 键
         * @return
         */
        public Long zZCard(String key) {
            return redisTemplate.opsForZSet().zCard(key);
        }
    
    
        /**
         * 获取集合中value元素的score值
         *
         * @param key 键
         * @param value 值
         * @return
         */
        public Double zScore(String key, Object value) {
            return redisTemplate.opsForZSet().score(key, value);
        }
    
    
        /**
         * 移除指定索引位置的成员
         *
         * @param key 键
         * @param start 开始位置
         * @param end 结束位置, -1查询所有
         * @return
         */
        public Long zRemoveRange(String key, long start, long end) {
            return redisTemplate.opsForZSet().removeRange(key, start, end);
        }
    
    
        /**
         * 根据指定的score值的范围来移除成员
         *
         * @param key 键
         * @param min 最小值
         * @param max 最大值
         * @return
         */
        public Long zRemoveRangeByScore(String key, double min, double max) {
            return redisTemplate.opsForZSet().removeRangeByScore(key, min, max);
        }
    
    
        /**
         * 获取key和otherKey的并集并存储在destKey中
         *
         * @param key
         * @param otherKey
         * @param destKey
         * @return
         */
        public Long zUnionAndStore(String key, String otherKey, String destKey) {
            return redisTemplate.opsForZSet().unionAndStore(key, otherKey, destKey);
        }
    
    
        /**
         * 获取key和otherKeys的并集并存储在destKey中
         * @param key
         * @param otherKeys
         * @param destKey
         * @return
         */
        public Long zUnionAndStore(String key, Collection<String> otherKeys, String destKey) {
            return redisTemplate.opsForZSet().unionAndStore(key, otherKeys, destKey);
        }
    
    
        /**
         * 获取key和otherKey的交集并存储在destKey中
         *
         * @param key
         * @param otherKey
         * @param destKey
         * @return
         */
        public Long zIntersectAndStore(String key, String otherKey, String destKey) {
            return redisTemplate.opsForZSet().intersectAndStore(key, otherKey, destKey);
        }
    
    
        /**
         * 取key和otherKeys的交集并存储在destKey中
         *
         * @param key
         * @param otherKeys
         * @param destKey
         * @return
         */
        public Long zIntersectAndStore(String key, Collection<String> otherKeys, String destKey) {
            return redisTemplate.opsForZSet().intersectAndStore(key, otherKeys, destKey);
        }
    
    
        /**
         * 匹配获取键值对,ScanOptions.NONE为获取全部键值对;
         * ScanOptions.scanOptions().match("C").build()匹配获取键位map1的键值对,不能模糊匹配。
         * @param key
         * @param options
         * @return
         */
        public Cursor<ZSetOperations.TypedTuple<Object>> zScan(String key, ScanOptions options) {
            return redisTemplate.opsForZSet().scan(key, options);
        }
    
    
        // ===============================HyperLogLog相关操作=================================
    
    
        /**
         * 将任意数量的元素添加到指定的 HyperLogLog 里面。
         * 时间复杂度: 每添加一个元素的复杂度为 O(1) 。
         * 如果 HyperLogLog 估计的近似基数(approximated cardinality)在命令执行之后出现了变化, 那么命令返回1, 否则返回0 。
         * 如果命令执行时给定的键不存在, 那么程序将先创建一个空的 HyperLogLog 结构, 然后再执行命令。
         * @param key
         * @param value
         * @return
         */
        public long pfAdd(String key, String value) {
            return redisTemplate.opsForHyperLogLog().add(key, value);
        }
    
    
        /**
         * 返回给定 HyperLogLog 的基数估算值。
         * PFCOUNT作用于单个key的时候,返回该key的基数。
         * PFCOUNT命令作用于多个key时,返回并集的近似数。
         * @param key
         * @return
         */
        public long pfCount(String key) {
            return redisTemplate.opsForHyperLogLog().size(key);
        }
    
    
        public void pfRemove(String key) {
            redisTemplate.opsForHyperLogLog().delete(key);
        }
    
        /**
         * 将多个 HyperLogLog 合并为一个 HyperLogLog
         * 将多个HyperLogLog合并为一个HyperLogLog。
         * 合并后的HyperLogLog的基数接近于全部输入的可见集合的并集。合并得出的hyperLogLog会被存储到destkey中去。
         *
         * 返回值:成功返回ok。
         * @param key1
         * @param key2
         */
        public void pfMerge(String key1, String key2) {
            redisTemplate.opsForHyperLogLog().union(key1, key2);
        }
    
    
        /**
         * 尝试获取锁,重试5次,5次仍然获取不到,直接返回失败
         * @param lockKey
         * @return
         */
        public boolean tryLock(String lockKey) {
            boolean lock = lock(lockKey);
            if (lock) {
                return true;
            } else {
                // 设置失败次数计数器, 当到达5次时, 返回失败
                int failCount = 1;
                while(failCount <= 5){
                    // 等待100ms重试
                    try {
                        Thread.sleep(100L);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    if (lock(lockKey)){
                        return true;
                    }else{
                        failCount ++;
                    }
                }
                return false;
            }
        }
    
    
        /**
         *  最终加强分布式锁
         *
         * @param lockKey key值
         * @return 是否获取到
         */
        public boolean lock(String lockKey){
            if (StringUtils.isEmpty(lockKey)) {
                return false;
            }
    
            // 利用lambda表达式
            return (Boolean) redisTemplate.execute((RedisCallback) connection -> {
    
                long expireAt = System.currentTimeMillis() + LOCK_EXPIRE + 1;
                Boolean acquire = connection.setNX(lockKey.getBytes(), String.valueOf(expireAt).getBytes());
    
                if (acquire) {
                    return true;
                } else {
                    byte[] value = connection.get(lockKey.getBytes());
                    if (Objects.nonNull(value) && value.length > 0) {
                        long expireTime = Long.parseLong(new String(value));
                        // 如果锁已经过期
                        if (expireTime < System.currentTimeMillis()) {
                            // 重新加锁,防止死锁
                            byte[] oldValue = connection.getSet(lockKey.getBytes(), String.valueOf(System.currentTimeMillis() + LOCK_EXPIRE + 1).getBytes());
                            return Long.parseLong(new String(oldValue)) < System.currentTimeMillis();
                        }
                    }
                }
                return false;
            });
        }
    
    
        /**
         * 释放锁
         *
         * @param lockKey   锁名称
         */
        public void unLock(String lockKey) {
            if(!StringUtils.isEmpty(lockKey)){
                redisTemplate.delete(lockKey);
            }
        }
    }
    

    五、另一种实现方案

    利用Redis的list数据结构实现抢红包的方案

    • 1、发红包时,业务校验通过后,减去钱包中对应的金额,操作成功后开始创建红包
    • 2、红包在创建时,根据红包数量分配好金额直接入库拿到红包主id和每个小红包的子id,根据主id生成key将子id集合存入redis list结构的栈空间
    • 3、抢红包时,根据客户端传递来的红包主id从栈中推出一个子id(如果推出为null说明该主id的红包已被抢光),这样就实现了高并发与分布式下数据的原子性。
    • 4、抢红包时,抢到红包的用户根据子id,使用异步方式(mq消息队列等)修改红包表记录,并给相应用户增加抢到的金额。
    • 6、客户端可以通过红包主id来查询该红包都被谁抢到、抢到的时间、抢到多少钱、谁手气最佳等信息。

    注意:此种方案提前分配好红包金额,比较浪费Redis内存。

    总结

    这里简单描述了一下抢红包的设计思路,一个完整的抢红包功能涉及到方方面面,各种业务逻辑判断还得根据实际情况进行应用!

    参考:
    https://www.cnblogs.com/wlwl/p/12521166.html

    https://blog.csdn.net/u012537411/article/details/118074800

    https://blog.csdn.net/qq_43202539/article/details/122172848

    https://timyang.net/architecture/wechat-red-packet/

    https://www.cnblogs.com/moxiaotao/p/13051687.html

    https://wenku.baidu.com/view/e34bf017c8d376eeafaa316d?aggId=3ca8594148649b6648d7c1c708a1284ac85005ee

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          本文标题:Java实现发红包、抢红包

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