Java高并发之秒杀系统Service层开发

基于Spring整合的Java高并发之秒杀系统Service层开发。

一、秒杀接口设计

异常抛出

每个项目设计过程中都可能出现异常，所以从设计阶段就要考虑异常的处理问题。

在秒杀项目的设计中，异常分为三类：

• 秒杀关闭异常(SeckillCloseException)
• 重复秒杀异常(RepeatkillException)
• 编译期异常转化的运行期异常的秒杀异常(SeckillException)

其中，秒杀关闭异常和重复秒杀异常继承秒杀异常。

秒杀异常继承运行期异常。

暴露秒杀接口

获取秒杀商品的抢购地址，接口防刷，提高代码重用率。

@Data
public class Exposer {
    //是否开启秒杀
    private boolean exposed;
    //一种加密措施
    private String md5;
    //id
    private long seckillId;
    //系统当前时间（毫秒）
    private long now;
    //开启时间
    private long start;
    //结束时间
    private long end;

    public Exposer(boolean exposed, String md5, long seckillId) {
        this.exposed = exposed;
        this.md5 = md5;
        this.seckillId = seckillId;
    }

    public Exposer(boolean exposed, long seckillId, long now, long start, long end) {
        this.exposed = exposed;
        this.seckillId = seckillId;
        this.now = now;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    public Exposer(boolean exposed, long seckillId) {
        this.exposed = exposed;
        this.seckillId = seckillId;
    }
}

秒杀接口设计

定义秒杀接口SeckillService。

public interface SeckillService {

    /**
     * 查询所有的秒杀记录
     *
     * @return
     */
    List<Seckill> getSeckillList();

    /**
     * 根据ID查询单个秒杀记录
     *
     * @param seckillId
     * @return
     */
    Seckill getSeckillById(long seckillId);

    /**
     * 秒杀开启时输出秒杀地址
     * 否则输出系统时和秒杀时间。
     *
     * @param seckillId
     */
    Exposer exportSeckillUrl(long seckillId);

    /**
     * 执行秒杀操作
     *
     * @param seckillId
     * @param userPhone
     * @param md5
     */
    SeckillExecution executeSeckill(long seckillId, long userPhone, String md5)
            throws SeckillException, RepeatKillException, SeckillCloseException;
}

二、秒杀接口的实现

实现秒杀接口的方法,命名规范位接口名称+Impl

实现秒杀接口的方法：
* 查询秒杀商品的列表
* 根据ID查询秒杀
* 暴露秒杀接口
* 执行秒杀操作
@Service
public class SeckillServiceImpl implements SeckillService {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    //注入Service依赖
    @Autowired
    private SeckillDao seckillDao;
    @Autowired
    private SuccessKilledDao successKilledDao;

    private final String slat = "#$^&)%^%_!@";   //用户混淆的盐值

    @Override
    public List<Seckill> getSeckillList() {
        return seckillDao.queryAll(0, 4);
    }

    @Override
    public Seckill getSeckillById(long seckillId) {
        return seckillDao.queryById(seckillId);
    }

    @Override
    public Exposer exportSeckillUrl(long seckillId) {
        Seckill seckill = seckillDao.queryById(seckillId);
        if (seckill == null) {
            return new Exposer(false, seckillId);
        }
        Date startTime = seckill.getStartTime();
        Date endTime = seckill.getEndTime();
        Date nowTime = new Date();
        if (nowTime.getTime() < startTime.getTime() || nowTime.getTime() > endTime.getTime()) {
            return new Exposer(false, seckillId, nowTime.getTime(), startTime.getTime(), endTime.getTime());
        }
        //转化特定字符串，不可逆
        String md5 = getMD5(seckillId);
        return new Exposer(true, md5, seckillId);
    }

    private String getMD5(long seckillId) {
        String base = seckillId + "/" + slat;
        //生成MD5码
        String md5 = DigestUtils.md5DigestAsHex(base.getBytes());
        return md5;
    }

    @Override
    @Transactional
    /**
     * 使用注解控制事务方法的优点
     * 1：开发团队达成一致约定，明确标注事务方法的编程风格
     * 2：保证事务方法的执行时间尽可能短，不穿插其他的网络操作，RPC/HTTP请求剥离到事务方法外部
     * 3：不是所有的方法都需要事务，只修改一条，只读操作不需要事务控制
     */
    public SeckillExecution executeSeckill(long seckillId, long userPhone, String md5) throws SeckillException, RepeatKillException, SeckillCloseException {

        if (md5 == null || !md5.equals(getMD5(seckillId))) {
            throw new SeckillException("seckill data rewrite");
        }

        //执行秒杀逻辑。减库存+记录购买行为
        Date nowTime = new Date();
        try {
            int updateCount = seckillDao.reduceNumber(seckillId, nowTime);
            if (updateCount <= 0) {
                //没有更新记录，意味着秒杀结束
                throw new SeckillCloseException("seckill closed");
            } else {
                //记录购买行为
                int insertCount = successKilledDao.insertSuccessKilled(seckillId, userPhone);
                //唯一的验证:seckillId,userPhone
                if (insertCount <= 0) {
                    //重复秒杀
                    throw new RepeatKillException("seckill repeated");
                } else {
                    //秒杀成功
                    SuccessKilled successKilled = successKilledDao.queryByIdWithSeckill(seckillId, userPhone);
                    return new SeckillExecution(seckillId, SeckillStatEnum.SUCCESS, successKilled);
                }
            }
        } catch (SeckillCloseException | RepeatKillException e) {
            //首先抛出运行期异常
            throw e;
        } catch (Exception e) {
            logger.error(e.getMessage());
            //将编译器异常转化位运行期异常
            throw new SeckillException("seckill inner error:" + e.getMessage());
        }
    }
}

封装秒杀状态

执行秒杀后，将用户的秒杀状态封装到枚举类。

@AllArgsConstructor
@Getter
public enum SeckillStatEnum {
    SUCCESS(1, "秒杀成功"),
    END(0, "秒杀结束"),
    REPEAT_KILL(-1, "重复秒杀"),
    INNER_ERROR(-2, "数据异常"),
    DATA_REWRITE(-3, "数据篡改");

    private int state;
    private String stateInfo;

    public static SeckillStatEnum stateOf(int index) {
        for (SeckillStatEnum state : values()) {
            if (state.getState() == index) {
                return state;
            }
        }
        return null;
    }

}

三、Spring托管Service实现类

spring-service.xml

配置文件扫描service包下的注解(@Component,@Service,@Dao,@Controller)，并自动注入到IoC容器中。

这里扫描@Service注解。

<?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" xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"
       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 http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx.xsd">
    <!--扫描service包下所有使用注解的类型-->
    <context:component-scan base-package="szy.seckill.service"/>
    <!--配置事务管理器-->
    <bean id="transactional" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
        <!--注入数据库连接池-->
        <property name="dataSource" ref="dataSource"/>
    </bean>
    <!--
    配置基于注解的声明式事务
    默认使用注解管理事务行为
    -->
    <tx:annotation-driven transaction-manager="transactional"/>
</beans>

四、DAO层单元测试

在IDEA中选中需要单元测试的类按下Ctrl+Shift+T，创建测试类。

@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({"classpath:spring/spring-dao.xml", "classpath:spring/spring-service.xml"})
public class SeckillServiceTest {
    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    @Autowired
    private SeckillService seckillService;

    @Test
    public void getSeckillList() {
        logger.info("list={}", seckillService.getSeckillList());
    }

    @Test
    public void getSeckillById() {
        logger.info("seckill={}", seckillService.getSeckillById(1000));
    }

    //测试代码完整逻辑，注意可重复执行
    @Test
    public void exportLogic() {
        long id = 1001L;
        Exposer exposer = seckillService.exportSeckillUrl(id);
        if (exposer.isExposed()) {
            long userPhone = 12345678910L;
            String md5 = exposer.getMd5();
            try {
                seckillService.executeSeckill(id, userPhone, md5);
            } catch (RepeatKillException | SeckillCloseException e) {
                logger.error(e.getMessage());
            }
        } else {
            logger.warn("exposer={}", exposer);
        }

    }

}