基于SSM实现高并发秒杀Web项目（一）

作者: 熊猫读书营 | 来源:发表于2018-05-29 20:37 被阅读28次

整合运用SSM框架，做一个基于Spring+SpringMVC+Mybatis实现的高并发秒杀项目，后面采用redis缓存来优化高并发。学习秒杀类系统需求理解和实现以及解决高并发问题的常用技术。
第一部分写一下业务分析已经DAO层的设计与实现。

源码可以在微信公众号【程序员修炼营】中获取哦，文末有福利

一、相关技术及开发环境

①Mysql：
进行表设计
常用SQL技巧
事务和行级锁

②MyBatis：
DAO层设计与开发
Mybatis的合理使用
Mybatis与Spring整合

③Spring：
SpringIOC整合Service
声明式事务的运用

④SpringMVC：
Restful接口的设计与使用
框架的运作流程
Controller开发技巧

⑤前端：
交互设计
Bootstrap
jQuery
Ajax

⑥高并发
高并发点和高并发分析
优化思路并实现

开发环境：Ubuntu16.04+IntelliJIDEA+jdk1.8+Mysql

二、秒杀系统业务分析及难点分析

①秒杀系统的业务流程如下：

可以从图中看到，秒杀系统的业务核心就是对库存的处理。

②用户针对库存的业务分析如下：

因此要实现对库存的处理，关键就要记录秒杀成功的信息，即用户的购买行为。购买行为就是指谁购买成功了；成功的时间/有效期；付款/发货信息。

③MySQL实现秒杀难点分析
秒杀系统要解决的难点问题其实就是“竞争”的问题，即多个用户同时争夺物品。

这个“竞争”反映到MySQL中就是事务加行级锁，在后面的实现中会逐一介绍。

三、DAO层设计与开发

首先使用IDEA构建一个Maven项目，引入相关的依赖，具体的依赖可以在pom.xml文件中查看。

1)数据库设计

①创建秒杀库存表

CREATE DATABASE seckill;
use seckill;
CREATE TABLE seckill(
  `seckill_id` BIGINT NOT NUll AUTO_INCREMENT COMMENT '商品库存ID',
  `name` VARCHAR(120) NOT NULL COMMENT '商品名称',
  `number` int NOT NULL COMMENT '库存数量',
  `start_time` TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '秒杀开始时间',
  `end_time` TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '秒杀结束时间',
  `create_time` TIMESTAMP  DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
  PRIMARY KEY (seckill_id),
  key idx_start_time(start_time),
  key idx_end_time(end_time),
  key idx_create_time(create_time)
)ENGINE=INNODB AUTO_INCREMENT=1000 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='秒杀库存表';

②初始化库存数据

INSERT into seckill(name,number,start_time,end_time)
VALUES
  ('6000元秒杀iphone8',100,'2018-05-20 00:00:00','2018-05-21 00:00:00'),
  ('3800元秒杀ipad',200,'2018-05-20 00:00:00','2018-05-21 00:00:00'),
  ('9600元秒杀mac book pro',300,'2018-05-20 00:00:00','2018-05-20 00:00:00'),
  ('9999元秒杀锤子TNT',400,'2018-05-20 00:00:00','2016-05-21 00:00:00');

③创建秒杀成功明细表，用于记录谁秒杀成功了以及时间

CREATE TABLE success_killed(
  `seckill_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '秒杀商品ID',
  `user_phone` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户手机号',
  `state` TINYINT NOT NULL DEFAULT -1 COMMENT '状态标识:-1:无效 0:成功 1:已付款 2:已发货',
  `create_time` TIMESTAMP NOT NULL COMMENT '创建时间',
  PRIMARY KEY(seckill_id,user_phone),/*联合主键，可以防止同一用户对同一产品秒杀*/
  KEY idx_create_time(create_time)
)ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='秒杀成功明细表';

2)DAO实体及接口定义

①根据所创建的数据库表，定义出相应的实体类与数据查询接口。
新建entity包，里面新建Seckill类和SuccessKilled类，属性与对应的数据表一致，getter()、setter()方法等。

②新建dao包，里面新建SeckillDao接口，定义秒杀商品所需要的方法

public interface SeckillDao {

    //减库存
    //java没有保存形参的记录：有多个参数的时候会报错
    // 加上param注解 ，识别形参名称。
    int reduceNumber(@Param("seckillId") long seckillId, @Param("killTime") Date killTime);

    //根据id查询秒杀的商品信息
    Seckill queryById(long seckillId);

    //根据偏移量查询秒杀商品列表
    List<Seckill> queryAll(@Param("offset") int offset, @Param("limit") int limit);

}

③dao包下新建SuccessKillDao接口，定义秒杀成功所需要的方法

public interface SuccessKillDao {

    //新增购买明细记录，由于表中设计了联合主键，可过滤重复
    int insertSuccessKilled(@Param("seckillId") long seckillId, @Param("userPhone") long userPhone);

    //根据秒杀商品id查询明细SuccessKilled对象，该对象中携带了Seckill对象
    SuccessKilled queryByIdWithSeckill(@Param("seckillId") long seckillId, @Param("userPhone") long userPhone);

}

3)基于Mybatis实现DAO接口

Mybatis实现接口有两种方式：一是通过Mapper会自动实现DAO接口，二是可以通过API编程方式来实现DAO接口。
我们这里采用第一种方式，减少代码量。

①resources目录下新建mybatis-config.xml文件，用于配置mybatis的相关属性。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE configuration
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Config 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-config.dtd">
<configuration>
    <!--配置全局属性-->
    <settings>
        <!--使用jdbc的getGeneratekeys获取自增主键值-->
        <setting name="useGeneratedKeys" value="true"/>
        
        <!--使用列别名替换列名　　默认值为true
        select name as title(实体中的属性名是title) form table;
        开启后mybatis会自动帮我们把表中name的值赋到对应实体的title属性中
        -->
        <setting name="useColumnLabel" value="true"/>

        <!--开启驼峰命名转换Table:create_time到 Entity(createTime)-->
        <setting name="mapUnderscoreToCamelCase" value="true"/>
    </settings>

</configuration>

②resources目录下新建mapper目录，用于配置相关的映射文件。

新建SeckillDao.xml如下:

<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<!--目的:为dao接口方法提供sql语句配置
   即针对dao接口中的方法编写对应的sql语句-->
<mapper namespace="dao.SeckillDao">
    <update id="reduceNumber">
        UPDATE seckill SET number = number - 1
        WHERE seckill_id = #{seckillId}
        AND start_time <![CDATA[ <= ]]> #{killTime}
        AND end_time >= #{killTime}
        AND number > 0;
    </update>
    
    <select id="queryById" resultType="Seckill" parameterType="long">
        SELECT * FROM seckill WHERE seckill_id = #{seckillId}
    </select>

    <select id="queryAll" resultType="Seckill">
        SELECT * FROM seckill
        ORDER BY create_time DESC
        limit #{offset},#{limit}
    </select>
    
</mapper>

新建SuccessKillDao.xml如下:

<!DOCTYPE mapper
        PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN"
        "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">

<mapper namespace="dao.SuccessKillDao">
    <!-- insert ignore表示，如果中已经存在相同的记录，则忽略当前新数据；-->
    <!--当出现主键冲突时(即重复秒杀时)，会报错;这里不想让程序报错，加入ignore，这样能通过返回的更新行数0 ， 1 来确定是否更新成功-->
    <insert id="insertSuccessKilled">
        INSERT ignore INTO success_killed(seckill_id, user_phone, state)
        VALUES (#{seckillId},#{userPhone,0})
    </insert>

    <select id="queryByIdWithSeckill" resultType="SuccessKilled">

        <!--根据seckillId查询SuccessKilled对象，并携带Seckill对象-->
        <!--告诉mybatis把结果映射到SuccessKilled属性同时映射到Seckill属性-->
        SELECT
        sk.seckill_id,
        sk.user_phone,
        sk.create_time,
        sk.state,
        s.seckill_id as "seckill.seckill_id",
        s.name as "seckill.name",
        s.number as "seckill.number",
        s.start_time as "seckill.start_time",
        s.end_time as "seckill.end_time",
        s.create_time as "seckill.create_time"
        FROM success_killed sk
        INNER JOIN seckill s ON sk.seckill_id=s.seckill_id
        WHERE sk.seckill_id=#{seckillId} and sk.user_phone=#{userPhone}
    </select>
</mapper>

4)Mybatis整合Spring

①resources目录下新建jdbc.properties文件，用于配置数据库信息

jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver
jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/seckill
jdbc.username=root
jdbc.password=

②resources目录下新建spring 目录，里面新建spring-dao.xml文件，用于向Spring IOC中装配dao层所需要的bean，包括数据库连接池、Mybatis的SqlsessionFactory对象，以及扫描DAO接口实现类并注入进IOC

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans
        http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!--配置整合mybatis过程
    1.配置数据库相关参数-->
    <context:property-placeholder location="classpath:jdbc.properties"/>

    <!--2.数据库连接池-->
    <bean id="dataSource" class="com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource">
        <!--配置连接池属性-->
        <property name="driverClass" value="${jdbc.driver}" />
        <property name="jdbcUrl" value="${jdbc.url}" />
        <property name="user" value="${jdbc.username}" />
        <property name="password" value="${jdbc.password}" />

        <!--c3p0私有属性-->
        <property name="maxPoolSize" value="30"/>
        <property name="minPoolSize" value="10"/>
        <!--关闭连接后不自动commit-->
        <property name="autoCommitOnClose" value="false"/>

        <!--获取连接超时时间-->
        <property name="checkoutTimeout" value="1000"/>
        <!--当获取连接失败重试次数-->
        <property name="acquireRetryAttempts" value="2"/>
    </bean>

    <!--３.配置SqlSessionFactory对象-->
    <bean id="sqlSessionFactory" class="org.mybatis.spring.SqlSessionFactoryBean">
        <!--往下才是mybatis和spring真正整合的配置-->
        <!--注入数据库连接池-->
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
        <!--配置mybatis全局配置文件:mybatis-config.xml-->
        <property name="configLocation" value="classpath:mybatis-config.xml"/>
        <!--扫描entity包,使用别名,多个用;隔开-->
        <property name="typeAliasesPackage" value="entity"/>
        <!--扫描sql配置文件:mapper需要的xml文件-->
        <property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml"/>
    </bean>

    <!--４:配置扫描Dao接口包,动态实现DAO接口,注入到spring容器-->
    <bean class="org.mybatis.spring.mapper.MapperScannerConfigurer">
        <!--注入SqlSessionFactory、在数据库连接池加载后才注入SQlsessionfactory-->
        <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
        <!-- 给出需要扫描的Dao接口-->
        <property name="basePackage" value="dao"/>
    </bean>
</beans>

５)DAO层单元测试

接下来就对SecKillDao和SuccessKillDao接口层进行测试。
①首先在SecKillDao类中使用idea的快捷键“shift+ctrl+t”快速生成测试类，注意选用jUnit4。
编写测试代码如下：

/**
 * 配置spring和junit整合，这样junit在启动时就会加载spring容器
 */
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)//Spring启动时加载spring容器
@ContextConfiguration({"classpath:spring/spring-dao.xml"})//告诉junit spring的配置文件，完成bean的注入
public class SeckillDaoTest {

    //注入Dao实现类依赖
    @Resource
    private SeckillDao seckillDao;

    @Test
    public void reduceNumber() {
        Date killTime = new Date();
        int updateCount = seckillDao.reduceNumber(1000L, killTime);
        System.out.println("updateCount" + updateCount);
    }

    @Test
    public void queryById() {
        long id = 1000;//数据库表中设置的从1000开始自增
        Seckill seckill = seckillDao.queryById(id);
        System.out.println(seckill);
    }

    @Test
    public void queryAll() {
        List<Seckill> seckills = seckillDao.queryAll(0,100);
        for (Seckill seckill : seckills){
            System.out.println(seckill);
        }
    }
}

逐个测试每个方法，均验证通过。

②同理验证SuccessKillDao接口，测试类如下：

/**
 * 配置spring和junit整合，这样junit在启动时就会加载spring容器
 */
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)//Spring启动时加载spring容器
@ContextConfiguration({"classpath:spring/spring-dao.xml"})//告诉junit spring的配置文件，完成bean的注入
public class SuccessKillDaoTest {

    @Resource
    private SuccessKillDao successKillDao;

    @Test
    public void insertSuccessKilled() {
        Long secKillId = 1000L;
        long phone = 13066632317L;
        int insertCount = successKillDao.insertSuccessKilled(secKillId, phone);
        System.out.println(insertCount);
        //第一次的执行结果为1,秒杀成功;第二次执行结果为0,秒杀失败,因为表中设置了联合主键，不允许重复秒杀
    }

    @Test
    public void queryByIdWithSeckill() {
        Long secKillId = 1000L;
        long phone = 13066632317L;
        SuccessKilled successKilled = successKillDao.queryByIdWithSeckill(secKillId, phone);
        System.out.println(successKilled);
        System.out.println(successKilled.getSeckill());
    }
}

逐个测试每个方法，均验证通过。

6)DAO层小结

到此，秒杀项目的DAO层已经实现完成，由于采用了MybatisORM框架，DAO层工作演变为：接口设计+SQL编写。代码和SQL分离，方便后期review。
并且DAO层只实现相关数据库的增删改查基本功能，具体的DAO拼接等复杂逻辑会在下一部分的Service层完成。

基于SSM实现高并发秒杀Web项目（一）

一、相关技术及开发环境

二、秒杀系统业务分析及难点分析

三、DAO层设计与开发

1)数据库设计

2)DAO实体及接口定义

3)基于Mybatis实现DAO接口

4)Mybatis整合Spring

５)DAO层单元测试

6)DAO层小结

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