Redis和微信红包实现

微信红包原理业务探讨

简介：微信红包业务探讨分析

• 技术不只有面试，redis到底有什么实战应用

  • 面试只是表达自己的知识，而开发实战才是show time

• 小D课堂带你进入软件开发流程剖析，图解分析流程

项目开发流程

• 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2

    • 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

微信红包数据库表设计

简介：微信红包业务探讨分析

业务原理

• 红包实战数据库表设计

  • 数据库表设计
  • 业务梳理

业务

• 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';

• 开发过程中记录表信息，养成上线前梳理好上线流程的好习惯

• 将库表导入数据库

• 通过mybatis generator生成代码

发红包接口实现

简介：微信红包业务探讨分析

• 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。

代码：
新增红包代码，数据库里面插入一条记录，redis里面插入该红包ID对应的红包个数和金额。

新增红包 测试抢红包 redis验证

第4集 抢红包接口实现

简介：微信红包业务探讨分析

抢红包逻辑

• 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导红包
  • 这时候要先减redis里面的金额和红包数量
  • 减完金额再入库

代码：

抢红包 测试抢红包

技术角度分析以后我们应该怎么抢红包？

简介：微信红包业务探讨之拆红包原理，以及以后我们应该怎么抢红包

拆红包

• 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
    • 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

代码：

抢红包主要代码 测试 拆红包 测试

抢红包项目总结

简介：微信红包业务探讨之拆红包原理，以及以后我们应该怎么抢红包

• 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