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腾讯赢了! 470万!用Redis+lua教你实现抢红包

腾讯赢了! 470万!用Redis+lua教你实现抢红包

作者: Java罗 | 来源:发表于2021-07-26 16:01 被阅读0次

    近日,北京知识产权法院在官方微信发文称,掌上远景公司开发并运营了一款名为“微信自动抢红包”软件,卓易讯畅公司运营的豌豆荚应用开发平台提供下载该软件。腾讯科技公司、腾讯计算机公司以不正当竞争为由,将掌上远景公司和卓易讯畅公司诉至北京知识产权法院。

    最终,法院认定掌上远景公司构成不正当竞争,判决掌上远景公司赔偿二原告经济损失450万元及合理支出约25.4万元。双方当事人均未提出上诉,目前该案已生效。

    那我们的抢红包是怎么实现的呢?我来一步一步的教你,用个实例

    需求:用户分享红包到微信群中。

    每一个用户只能领取一个红包。

    比如饿了么的红包分享:

    在设计之前,先了解一下redis的list的数据结构:

    1、lpush+lpop=Stack(栈)

    2、lpush+rpop=Queue(队列)

    3、lpsh+ltrim=Capped Collection(有限集合)

    4、lpush+brpop=Message Queue(消息队列)

    我们基于lpush+rpop进行红包的设计。如何设计?

    1、当用户点击分享按钮,首先会给该订单生成若干个红包,将该红包push到redis中。

    key的设计: hb:pool:{orderId}

    value : n个红包的List队列,用来表示n个红包的池子

    2、记录哪些用户已抢过红包,防止重复抢:从红包池中rpop(弹出)一个红包,就需要记录下来该用户领取了红包,这里用了hash结构。

    key:hb:rd:{orderId} 例如订单号为12345,key为hb:rd:12345, 有4个用户id分别为 11111,11112,11113,11114

    hset hb:rd:12345 11111 1

    hset hb:rd:12345 11112 1

    hset hb:rd:12345 11113 1

    hset hb:rd:12345 11114 1

    如下图:

    判断用户11111是否领过红包,可以根据 hexists hb:rd:12345 11111 进行判断,如果领过返回1,否则返回0;

    3、记录用户抢了多少钱:这里采用list结构进行存储。

    key:hb:detailList:{orderId}

    value : 用户抢到的红包列表。

    抢红包流程:

    保证用户抢红包整个流程的原子操作就必然要引入lua脚本,redis+Lua可以保证多条命令组合的原子性。
    lua脚本:

    /** 
     * 脚本调用方式
     * Object object = jedisUtils.eval(LuaScript.getHbLua,//lua脚本 
    4,//参数个数 RedisKeys.getHbPoolKey(orderId),//对应脚本里的KEYS[1] 
    RedisKeys.getDetailListKey(orderId),//对应脚本里的KEYS[2] 
    RedisKeys.getHbRdKey(orderId),//对应脚本里的KEYS[3] 
    String.valueOf(userId));//对应脚本里的KEYS[4] 
    * 
    * 
    */
    public static String getHbLua = 
    //查询用户是否已抢过红包,如果用户已抢过红包,则直接返回
     "if redis.call('hexists', KEYS[3], KEYS[4]) ~= 0 then\n" + 
    //如果抢过红包 返回“1” 
    "return '1';\n" + "else\n" + 
    //从红包池取出一个小红包
     "local hb = redis.call('rpop', KEYS[1]);\n" + 
    //判断红包池的红包不为空
     "if hb then\n" + 
    "local x = cjson.decode(hb);\n" + 
    //将红包信息与用户ID信息绑定,表示该用户已抢到红包  
    "x['userId'] = KEYS[4];\n" +
     "local re = cjson.encode(x);\n" +
     //记录用户已抢过 比如 hset hb:rd:{orderId}  {userId}  1 
    "redis.call('hset', KEYS[3], KEYS[4], '1');\n" +
    //将抢红包的结果详情存入hb:detailList:{orderId}
     "redis.call('lpush', KEYS[2], re);\n" + 
    "return re;\n" + "else\n" +
     //如果红包已被抢完 返回“0” 
    "return '0';" + 
    "end\n" + 
    "end\n" +
     "return nil";
    
    

    生成红包:

    /**
     * 生成红包 
    * @param orderId 
    */ public void genRedpack(long orderId,int redPackCount){ 
    Boolean exists = jedisUtils.exists(RedisKeys.getHbPoolKey(orderId));
     if (!exists){ 
    //根据业务规则生成红包 
    int totalAmount = 2000;//总的红包金额20元 也就是2000分 
    int[] redpacks = doPartitionRedpack(totalAmount,redPackCount); 
    String[] list = new String[redpacks.length]; 
    //将生成的红包push到redis中 
    for (int i = 0;i < redpacks.length; i++){ 
    JSONObject object = new JSONObject();
     object.put("hbId", i); //红包ID
     object.put("amount", redpacks[i]); //红包金额,存的是分
     list[i] = object.toJSONString(); 
    } 
    jedisUtils.lpush(RedisKeys.getHbPoolKey(orderId),list); 
    } 
    } 
    
    /** 
    * 划分红包 * @param totalAmount 红包总额 单位:分
     * @param redPackCount 红包数量
     * @return
     */ 
    private int[] doPartitionRedpack(int totalAmount,int redPackCount) { 
    Random random = new Random(); 
    int randomMax= totalAmount - redPackCount;//每个人至少分1分钱,2000 - 6 = 1994元 也就是要随机分的钱。
     //要把1994 随机分成6份,我们需要向1994 这个数字中插入5个点
     // 比如 6 100 500 500 1600 这5个数字把1994分成了6份:6分 94分 400分 0分 1000分 394分
     int[] posArray = new int[redPackCount-1]; 
    for (int i = 0;i < posArray.length; i++){
     int pos = random.nextInt(randomMax);
     posArray[i] = pos; 
    } 
    Arrays.sort(posArray);//对数组进行排序 
    //生成红包 
    int[] redpacks = new int[redPackCount]; 
    for (int i = 0;i <= posArray.length; i++){ 
    if (i == 0){
     redpacks[i] = posArray[i] + 1;//第一份 
    }else if(i == posArray.length){//如果循环到posArray.length,此时数组已越界1位,randomMax - 该值 + 1分钱=最后一份 
    redpacks[i] = randomMax - posArray[i-1] + 1;
     }else {
     redpacks[i] = posArray[i] - posArray[i-1] + 1; 
    } 
    } 
    return redpacks; 
    }
    

    上面首先给每个红包分1分钱,然后把剩下的钱通过插入(redPackCount-1)个板子,就将剩余的钱分为redPackCount份。每份钱加上1分钱,就是每个红包的大小。分完红包后,将红包push到redis中。
    抢红包:

    /** 
    * 抢红包 
    * @param userId 
    * @param orderId 
    */ 
    public String snatchRedpack(long userId,long orderId){ 
    Object object = jedisUtils.eval(LuaScript.getHbLua,4, 
    RedisKeys.getHbPoolKey(orderId),// 
    RedisKeys.getDetailListKey(orderId),// 
    RedisKeys.getHbRdKey(orderId),String.valueOf(userId)); 
    
    return (String) object;
     }
    

    抢红包只需要执行一下上面的lua脚本。

    测试:
    运行生成红包:这里生成5个红包,orderId为111111.

    Test 
    public void genRedpack(){ 
    JedisUtils jedisUtils = new JedisUtils("127.0.0.1", 6379, "123456"); 
    RedpackService redpackService = new RedpackService(jedisUtils);
     redpackService.genRedpack(111111,5); 
    }
    

    运行后,redis中红包池就生成好了


    运行抢红包:这里模拟了100个人,也就是100个线程。这里用了CyclicBarrier,等到所有的线程都准备好,同时开抢。

    @Test
     public void snatchRedpack() throws InterruptedException { 
    JedisUtils jedisUtils = new JedisUtils("118.89.196.99", 6379, "123456"); 
    RedpackService redpackService = new RedpackService(jedisUtils); 
    IdWorker idWorker = new IdWorker(); 
    int N = 100; 
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(N);
     
    for (int i = 0;i<N;i++){ 
    new Thread(()->{ 
    long userId = idWorker.nextId(); 
    try {
     System.out.println("用户"+userId+"准备抢红包"); 
    barrier.await(); 
    } catch (InterruptedException e) { 
    e.printStackTrace(); 
    } catch (BrokenBarrierException e) {
     e.printStackTrace();
    } 
    String result = redpackService.snatchRedpack(userId, 111111);
     if ("0".equals(result)){ 
    System.out.println("用户" + userId + "未抢到红包,原因:红包已领完"); 
    }else if ("1".equals(result)){ 
    System.out.println("用户" + userId + "未抢到红包,原因:红包已领过");
     }else{ 
    System.out.println("用户" + userId + "抢到红包:" + result); 
    } 
    },"thread"+i).start(); 
    } 
    Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
     }
    

    运行结果:

    ...... 
    用户1078994397959344128准备抢红包 
    用户1078994397959344129准备抢红包 
    用户1078994397959344130准备抢红包 
    用户1078994397959344131准备抢红包 
    用户1078994397896429573抢到红包:{"userId":"1078994397896429573","hbId":2,"amount":126} 
    用户1078994397888040960抢到红包:{"userId":"1078994397888040960","hbId":1,"amount":526} 
    用户1078994397896429572抢到红包:{"userId":"1078994397896429572","hbId":5,"amount":666} 
    用户1078994397950955528未抢到红包,原因:红包已领完 
    用户1078994397925789696抢到红包:{"userId":"1078994397925789696","hbId":4,"amount":490} 
    用户1078994397929984004未抢到红包,原因:红包已领完 
    用户1078994397959344128抢到红包:{"userId":"1078994397959344128","hbId":3,"amount":192} 
    用户1078994397955149824未抢到红包,原因:红包已领完 
    用户1078994397900623875未抢到红包,原因:红包已领完 
    用户1078994397929984006未抢到红包,原因:红包已领完 
    用户1078994397892235264未抢到红包,原因:红包已领完 
    .......
    

    结果看出100个线程同时抢,只有5个人抢成功了。

    查看redis里的数据:红包池子里的红包已被领完,对应红包用户信息也相应的生成。      

    这样就好了。

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