用java和redis实现抢购功能的完整方案

抢购功能相对是一个比较难的功能点，下面我将给大家做一个完整的java和redis抢购方案。

1. 服务端架构：使用Spring Boot构建RESTful API。

2. 库存管理：使用Redis进行高效的库存管理，并确保操作的原子性。

3. 数据库设计：使用MySQL存储订单信息。

4. 并发控制：使用分布式锁来避免超卖问题。

5. 限流策略：使用Guava的RateLimiter来进行请求限流。

1. 项目结构

src ├── main │   ├── java │   │   └── com │   │       └── example │   │           └── seckill │   │               ├── controller │   │               │   └── SeckillController.java │   │               ├── service │   │               │   └── SeckillService.java │   │               ├── dao │   │               │   └── OrderDao.java │   │               ├── config │   │               │   └── RedisConfig.java │   │               ├── model │   │               │   └── Order.java │   │               ├── SeckillApplication.java │   │               └── util │   │                   └── DistributedLock.java │   └── resources │       ├── application.yml │       └── schema.sql

2. 配置文件 (application.yml)

spring:  datasource:    url: jdbc:mysql://localhost:3306/seckill?useSSL=false&serverTimezone=UTC    username: root    password: yourpassword  redis:    host: localhost    port: 6379 # 其他配置...

3. 数据库表结构 (schema.sql)

CREATE TABLE `order` (  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT,  `product_id` varchar(32) NOT NULL,  `user_id` varchar(32) NOT NULL,  `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,  PRIMARY KEY (`id`) ) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

4. Redis配置 (RedisConfig.java)

import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.context.annotation.Configuration; import org.springframework.data.redis.connection.RedisConnectionFactory; import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; @Configuration public class RedisConfig {    @Bean    public StringRedisTemplate stringRedisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {        return new StringRedisTemplate(factory);    } }

5. 分布式锁 (DistributedLock.java)

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Component; @Component public class DistributedLock {    @Autowired    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;    public boolean lock(String key, long expire) {        return stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "lock", expire, TimeUnit.SECONDS);    }    public void unlock(String key) {        stringRedisTemplate.delete(key);    } }

6. 订单DAO (OrderDao.java)

import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate; import org.springframework.stereotype.Repository; @Repository public class OrderDao {    @Autowired    private JdbcTemplate jdbcTemplate;    public void createOrder(String productId, String userId) {        String sql = "INSERT INTO `order` (product_id, user_id) VALUES (?, ?)";        jdbcTemplate.update(sql, productId, userId);    } }

7. 抢购服务 (SeckillService.java)

import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate; import org.springframework.stereotype.Service; @Service public class SeckillService {    @Autowired    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;    @Autowired    private OrderDao orderDao;    @Autowired    private DistributedLock distributedLock;    private final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(1000); // 每秒最多1000个请求    public boolean seckill(String productId, String userId) {        if (!rateLimiter.tryAcquire()) {            return false; // 超过限制        }        String lockKey = "lock:" + productId;        try {            if (!distributedLock.lock(lockKey, 10)) {                return false; // 获取锁失败            }            Long stock = stringRedisTemplate.opsForValue().getOperations().decrement("stock:" + productId, 1);            if (stock >= 0) {                orderDao.createOrder(productId, userId);                return true; // 抢购成功            } else {                stringRedisTemplate.opsForValue().increment("stock:" + productId, 1); // 回滚库存                return false; // 库存不足            }        } finally {            distributedLock.unlock(lockKey);        }    } }

8. 控制器 (SeckillController.java)

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController public class SeckillController {    @Autowired    private SeckillService seckillService;    @GetMapping("/seckill")    public String seckill(@RequestParam String productId, @RequestParam String userId) {        if (seckillService.seckill(productId, userId)) {            return "抢购成功";        } else {            return "抢购失败";        }    } }

9. 主类 (SeckillApplication.java)

import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; @SpringBootApplication public class SeckillApplication {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(SeckillApplication.class, args);    } }

10. 初始化库存

在应用启动时，可以初始化库存到Redis中，例如通过一个初始化脚本或直接在代码中设置。

@Autowired private StringRedisTemplate stringRedisTemplate; @PostConstruct public void init() {    stringRedisTemplate.opsForValue().set("stock:product-001", "100"); }

以上是一个较为完整的高并发抢购系统实现方案。实际部署时还需要考虑更多的细节，如集群部署、负载均衡、容灾备份等。此外，对于极端情况下的流量突增，可以进一步优化和调整限流策略。