C#怎么使用redis实现秒杀功能

Posted 2023-04-12

大概思路吧：

秒杀系统的架构设计

秒杀系统，是典型的短时大量突发访问类问题。对这类问题，有三种优化性能的思路： 
写入内存而不是写入硬盘 
异步处理而不是同步处理 
分布式处理 
用上这三招，不论秒杀时负载多大，都能轻松应对。更好的是，Redis能够满足上述三点。因此，用Redis就能轻松实现秒杀系统。 
用我这个方案，无论是电商平台特价秒杀，12306火车票秒杀，都不是事:)

下面介绍一下为什么上述三种性能优化思路能够解决秒杀系统的性能问题：

写入内存而不是写入硬盘 
传统硬盘的读写性能是相当差的。SSD硬盘比传统硬盘快100倍。而内存又比SSD硬盘快10倍以上。因此，写入内存而不是写入硬盘，就能使系统的能力提升上千倍。也就是说，原来你的秒杀系统可能需要1000台服务器支撑，现在1台服务器就可以扛住了。 
你可能会有这样的疑问：写入内存而不是持久化，那么如果此时计算机宕机了，那么写入的数据不就全部丢失了吗？如果你就这么倒霉碰到服务器宕机，那你就没秒到了，有什么大不了？ 
最后，后面真正处理秒杀订单时，我们会把信息持久化到硬盘中。因此不会丢失关键数据。 
Redis是一个缓存系统，数据写入内存后就返回给客户端了，能够支持这个特性。

异步处理而不是同步处理 
像秒杀这样短时大并发的系统，在性能负载上有一个明显的波峰和长期的波谷。为了应对相当短时间的大并发而准备大量服务器来应对，在经济上是相当不合算的。 
因此，对付秒杀类需求，就应该化同步为异步。用户请求写入内存后立刻返回。后台启动多个线程从内存池中异步读取数据，进行处理。如用户请求可能是1秒钟内进入的，系统实际处理完成可能花30分钟。那么一台服务器在异步情况下其处理能力大于同步情况下1800多倍！ 
异步处理，通常用MQ(消息队列)来实现。Redis可以看作是一个高性能的MQ。因为它的数据读写都发生在内存中。

分布式处理 
好吧。也许你的客户很多，秒杀系统即使用了上面两招，还是捉襟见肘。没关系，我们还有大招：分布式处理。如果一台服务器撑不住秒杀系统，那么就多用几台服务器。10台不行，就上100台。分布式处理，就是把海量用户的请求分散到多个服务器上。一般使用hash实现均匀分布。 
这类系统在大数据云计算时代的今天已经有很多了。无非是用Paxos算法和Hash Ring实现的。 
Redis Cluster正是这样一个分布式的产品。

使用Redis实现描述系统

Redis和Redis Cluster（分布式版本），是一个分布式缓存系统。其支持多种数据结构，也支持MQ。Redis在性能上做了大量优化。因此使用Redis或者Redis Cluster就可以轻松实现一个强大的秒杀系统。 
基本上，你用Redis的这些命令就可以了。 
RPUSH key value 
插入秒杀请求

当插入的秒杀请求数达到上限时，停止所有后续插入。 
后台启动多个工作线程，使用 
LPOP key 
读取秒杀成功者的用户id，进行后续处理。 
或者使用LRANGE key start end命令读取秒杀成功者的用户id，进行后续处理。 
每完成一条秒杀记录的处理，就执行INCR key_num。一旦所有库存处理完毕，就结束该商品的本次秒杀，关闭工作线程，也不再接收秒杀请求。

要是还撑不住，该怎么办

也许你会说，我们的客户很多。即使部署了Redis Cluster，仍然撑不住。那该怎么办呢？ 
记得某个伟人曾经说过：办法总比困难多！

下面，我们具体分析下，还有哪些情况会压垮我们架构在Redis（Cluster）上的秒杀系统。

脚本攻击

如现在有很多抢火车票的软件。它们会自动发起http请求。一个客户端一秒会发起很多次请求。如果有很多用户使用了这样的软件，就可能会直接把我们的交换机给压垮了。

这个问题其实属于网络问题的范畴，和我们的秒杀系统不在一个层面上。因此不应该由我们来解决。很多交换机都有防止一个源IP发起过多请求的功能。开源软件也有不少能实现这点。如linux上的TC可以控制。流行的Web服务器nginx（它也可以看做是一个七层软交换机）也可以通过配置做到这一点。一个IP，一秒钟我就允许你访问我2次，其他软件包直接给你丢了，你还能压垮我吗？

交换机撑不住了

可能你们的客户并发访问量实在太大了，交换机都撑不住了。 
这也有办法。我们可以用多个交换机为我们的秒杀系统服务。 
原理就是DNS可以对一个域名返回多个IP，并且对不同的源IP，同一个域名返回不同的IP。如网通用户访问，就返回一个网通机房的IP；电信用户访问，就返回一个电信机房的IP。也就是用CDN了！ 
我们可以部署多台交换机为不同的用户服务。 用户通过这些交换机访问后面数据中心的Redis Cluster进行秒杀作业。

总结

有了Redis Cluster的帮助，做个支持海量用户的秒杀系统其实So Easy！ 
这里介绍的方案虽然是针对秒杀系统的，但其背后的原理对其他高并发系统一样有效。 
最后，我们再重温一下高性能系统的优化原则： 
写入内存而不是写入硬盘 
异步处理而不是同步处理 
分布式处理

参考技术A 下面是一个简单的下单操作

<?php
include "Mmysql.class.php";
$configArr=[
'host'=>,
'port'=>,
'user'=>,
'passwd'=>,
'dbname'=>,
];
$db = new MMysql($configArr);
$sql="select * from sdb_b2c_products where product_id='38'";
$product=$db->doSql($sql);
if(!$product)
echo "error:not find product";
return;

$product=$product[0];
if($product['store']-$product['freez']<1)
echo "error:no store";
return;

$sql="select * from sdb_b2c_member_addrs where member_id='256187'";
$addr=$db->doSql($sql);
$addr=$addr[0];
$data=[
'order_id'=>date('ymdHis').rand(100,999),
'total_amount'=>$product['price'],
'final_amount'=>$product['price'],
'pay_status'=>'0',
'createtime'=>time(),
'shipping_id'=>'13',
'shipping'=>'韵达',
'member_id'=>'636389',
'ship_area'=>$addr['area'],
'shipname'=>$addr['name'],
'ship_addr'=>$addr['addr'],
];
$order=$db->insert('sdb_b2c_orders',$data);
if($order)
$sql="update sdb_b2c_products set freez=freez+1 where product_id='38'";
$db->doSql($sql);
echo "order create success";
return;
else
echo "error:order create fail";
return;


?>

代码解释为：
在商品表中找到商品，获取实际库存和虚拟库存，如果时间库存减去虚拟库存小于1，则表示没有库存了
如果有实际库存，则去找memeber_id为'256187' 的会员收货地址信息，然后创建订单
如果订单创建成功，则更新虚拟库存。

thinkphp+redis实现秒杀功能

 

thinkphp+redis实现秒杀功能

1，安装redis，根据自己的php版本安装对应的redis扩展（此步骤简单的描述一下）

　　1.1，安装 php_igbinary.dll，php_redis.dll扩展此处需要注意你的php版本如图：

　　

　　1.2，php.ini文件新增 extension=php_igbinary.dll;extension=php_redis.dll两处扩展

ok此处已经完成第一步redis环境搭建完成看看phpinfo

2，项目中实际使用redis

　　2.1，第一步配置redis参数如下，redis安装的默认端口为6379：　

<?php
/* 数据库配置 */
return array(
    ‘DATA_CACHE_PREFIX‘ => ‘Redis_‘,//缓存前缀
    ‘DATA_CACHE_TYPE‘=>‘Redis‘,//默认动态缓存为Redis
    ‘DATA_CACHE_TIMEOUT‘ => false,
    ‘REDIS_RW_SEPARATE‘ => true, //Redis读写分离 true 开启
    ‘REDIS_HOST‘=>‘127.0.0.1‘, //redis服务器ip，多台用逗号隔开；读写分离开启时，第一台负责写，其它[随机]负责读；
    ‘REDIS_PORT‘=>‘6379‘,//端口号
    ‘REDIS_TIMEOUT‘=>‘300‘,//超时时间
    ‘REDIS_PERSISTENT‘=>false,//是否长连接 false=短连接
    ‘REDIS_AUTH‘=>‘‘,//AUTH认证密码 
);
?>

2.2，实际函数中使用redis：

/**
 * redis连接
 * @access private
 * @return resource
 * @author bieanju
  */
 private function connectRedis(){
     $redis=new Redis();
     $redis->connect(C("REDIS_HOST"),C("REDIS_PORT"));       
     return $redis;
 }

2.3，秒杀的核心问题是在大并发的情况下不会超出库存的购买，这个就是处理的关键所以思路是第一步在秒杀类的先做一些基础的数据生成：

//现在初始化里面定义后边要使用的redis参数
public function _initialize(){
        parent::_initialize();
        $goods_id = I("goods_id",‘0‘,‘intval‘);      
        if($goods_id){
            $this->goods_id = $goods_id;
            $this->user_queue_key = "goods_".$goods_id."_user";//当前商品队列的用户情况
            $this->goods_number_key = "goods".$goods_id;//当前商品的库存队列
        }
        $this->user_id = $this->user_id ? $this->user_id : $_SESSION[‘uid‘];      
    }

2.4,第二步就是关键所在，用户在进入商品详情页前先将当前商品的库存进行队列存入redis如下：

/**
  * 访问产品前先将当前产品库存队列
  * @access public
  * @author bieanju
  */
    public function _before_detail(){
        $where[‘goods_id‘] = $this->goods_id;
        $where[‘start_time‘] = array("lt",time());
        $where[‘end_time‘] =  array("gt",time());
        $goods = M("goods")->where($where)->field(‘goods_num,start_time,end_time‘)->find();
        !$goods && $this->error("当前秒杀已结束！");
        if($goods[‘goods_num‘] > $goods[‘order_num‘]){
            $redis = $this->connectRedis();
            $getUserRedis = $redis->hGetAll("{$this->user_queue_key}");
            $gnRedis = $redis->llen("{$this->goods_number_key}");
            /* 如果没有会员进来队列库存 */
            if(!count($getUserRedis) && !$gnRedis){            
                for ($i = 0; $i < $goods[‘goods_num‘]; $i ++) {
                    $redis->lpush("{$this->goods_number_key}", 1);
                }
            }
            $resetRedis = $redis->llen("{$this->goods_number_key}");
            if(!$resetRedis){
                $this->error("系统繁忙，请稍后抢购！");
            }
        }else{
            $this->error("当前产品已经秒杀完！");
        }
    }

接下来要做的就是用ajax来异步的处理用户点击购买按钮进行符合条件的数据进入购买的排队队列（如果当前用户没在当前产品用户的队列就进入排队并且pop一个库存队列，如果在就抛出，）：

　　/**
     * 抢购商品前处理当前会员是否进入队列
     * @access public
     * @author bieanju
     */
    public function goods_number_queue(){
        !$this->user_id && $this->ajaxReturn(array("status" => "-1","msg" => "请先登录"));
        $model = M("flash_sale");
        $where[‘goods_id‘] = $this->goods_id;
        $goods_info = $model->where($where)->find();
        !$goods_info && $this->error("对不起当前商品不存在或已下架！"); 
        /* redis 队列 */  
        $redis = $this->connectRedis();
        /* 进入队列  */
        $goods_number_key = $redis->llen("{$this->goods_number_key}");
        if (!$redis->hGet("{$this->user_queue_key}", $this->user_id)) {
            $goods_number_key = $redis->lpop("{$this->goods_number_key}");
        }
         
        if($goods_number_key){
            // 判断用户是否已在队列
            if (!$redis->hGet("{$this->user_queue_key}", $this->user_id)) {
                // 插入抢购用户信息
                $userinfo = array(
                    "user_id" => $this->user_id,
                    "create_time" => time()
                );               
                $redis->hSet("{$this->user_queue_key}", $this->user_id, serialize($userinfo));
                $this->ajaxReturn(array("status" => "1"));
            }else{
                $modelCart = M("cart");
                $condition[‘user_id‘] = $this->user_id;
                $condition[‘goods_id‘] = $this->goods_id;
                $condition[‘prom_type‘] = 1;
        $cartlist = $modelCart->where($condition)->count();
                if($cartlist > 0){
                    $this->ajaxReturn(array("status" => "2"));
                }else{
                  
                   $this->ajaxReturn(array("status" => "1"));
                  
                }
                 
            }
             
        }else{
            $this->ajaxReturn(array("status" => "-1","msg" => "系统繁忙,请重试！"));
        }
    }

附加一个调试的函数，删除指定队列值：

public function clearRedis(){
         set_time_limit(0);
         $redis = $this->connectRedis();
         //$Rd = $redis->del("{$this->user_queue_key}");
         $Rd = $redis->hDel("goods49",‘用户id‘‘);
         $a = $redis->hGet("goods_49_user", ‘用户id‘);
         if(!$a){
             dump($a);
         }
         
         if($Rd == 0){
              exit("Redis队列已释放！");           
         }
     }

走到此处的时候秒杀的核心基本就完了，细节还需要自己在去完善，像购物车这边的处理还有订单的处理，好吧开始跑程序利用apache自身的ab可以进行简单的模拟并发测试如下：

 

跑起来，我擦跑步起来redis没有任何反应，此时还少一步重要的步骤就是开启redis服务，请根据自己的系统下一个redisbin_x32或者redisbin_x64的redis服务管理工具，点击redis-server.exe,ok至此全部完成如下图：