秒杀系统思考与总结

DAO层

1.数据库设计与编码

在sql中增/插

create database,use database;create table;inset into····

2.DAO实体与接口编码

（1）entity编码

编写相应属性，getter、setter、toString

table中列对应–>entity属性。

（2）DAO接口

编写抽象方法，增删改查对应的抽象方法。

参数中要用@Param(“”)，因为java没有保存形参的记录queryAll(int offset,int limit)–>queryAll(arg0,arg1)

当有多个参数时，用myBatis提供的注解@Param()。

注意参数和返回类型

3.基于myBatis实现DAO

只写接口， 不写实现类。mybatis来实现接口。

在resources下实现

（1）mybatis-config.xml配置myBatis全局属性

（2）Dao.xml

为DAO接口方法提供sql语句配置。 在mapper下xml中提供SQL.

<mapper namespace="cn.seckill.dao.SeckillDao">
<!--增删改查insert/update/select标签-->
<update id="" parameterType="" >

<!--具体sql-->
UPDATE seckill SET····WHERE···AND···

</update>

</mapper>

xml中<=用标签表示。

Dao中的参数在sql中用#{}表示。

主键冲突时，会报错。用insert ignore into .忽略错误，返回0。

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根据id查询SuccessKilled并携带Seckill实体。queryByIdWithSeckill():

若不写连接，写两条sql。先查出SuccessKill,再根据seckillId查出Seckill。

若在一个实体中完成，通过连接的形式inner join，把结果映射到SuccessKilled。

SuccessKilled.java实体中有Seckill seckill属性，如何告诉myBatis把结果映射到SuccessKilled同时映射到seckill属性：seckill表中查找的属性通过列别名的形式(as “”)（as可忽略，要加双引号）赋给seckill属性。

SELECT
            sk.seckill_id,
            sk.user_phone,
            sk.create_time,
            sk.state,
            s.seckill_id "seckill.seckill_id",
            s.name "seckill.name",
            s.number "seckill.number",
            s.start_time "seckill.start_time",
            s.end_time "seckill.end_time",
            s.create_time "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}

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mybatis整合spring

配置spring-dao.xml

配置整合mybatis过程：

（1）配置数据库相关参数properties的属性：context:/

（2）数据库连接池

连接池属性driver、url、username、password：<property name=”” value=”${}”

（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sql配置文件:mapper需要的xml文件-->
      <property name="mapperLocations" value="classpath:mapper/*.xml"/>
      <!--扫描entity包,使用别名,多个用;隔开-->
      <property name="typeAliasesPackage" value="cn.seckill-master.entity"/>
  </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-->
      <property name="sqlSessionFactoryBeanName" value="sqlSessionFactory"/>
      <!-- 给出需要扫描的Dao接口-->
      <property name="basePackage" value="cn.seckill-master.dao"/>
  </bean>

约定大于配置

DAO层单元测试编码

找到DAO，ctrl+shift+T,生成相应Test。

1. 要配置spring和junit整合，使junit自动启动时加载springIOC容器

//junit依赖，junit自动启动时加载springIOC容器
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
//告诉junit spring配置文件
@ContextConfiguration({"classpath:spring/spring-dao.xml"})

注：没有分号(;)。ContextConfiguration括号内有花括号{}。

2. 注入DAO实现类依赖

在Test类中

@Resource
private SeckillDao seckillDao;

3. 编写test方法代码

测试方法内是直接调用对应Dao的相应方法，注意返回类型。若是该方法需要参数，则自定义。

然后将结果System.out.println();

Service层

DAO层：接口设计+SQL编写，代码与SQL分离。

DAO拼接等逻辑在Service层完成。

Service接口设计

业务接口：站在使用者角度设计接口。

三个方面：1.方法定义粒度；2.参数，越简练越好；3.返回类型（return类型一定要友好/或者return异常，我们允许的异常）

1. Service接口内定义抽象方法。

2. 在一些重要的行为的接口方法，其返回类型不一定是entity。dto。

dto与entity不同。dto(Data Transfer Object)是数据传输对象，在service和web之间传递数据，封装数据对象。dto内定义属性，constructor,getter,setter。

3. 执行秒杀操作，可能失败/成功，要抛出允许的异常

Service接口实现

使用注解@Service

1. 创建实现类，implements相应Service，alt+Insert快捷键implements Methods。

2. 将日志的对象写出来

   private Logger logger= LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

3. 将要用到的DAO定义（private），不用初始化，其实现类都在spring的容器中。让spring依赖注入实例。

   注入Service依赖@Autowired

4. 编码实现方法。能运用到DAO的相关方法直接用dao调用方法。return。

.getTime()换成毫秒后再进行比较。

5. 执行秒杀方法：减库存，增加购买明细。

（1）使用注解@Transactional控制事务方法

（2）执行秒杀方法的实现：将用户传过来的md5与生成的md5对比，若不等，抛出异常。

（3）所有编译期异常，转化为运行期异常。一旦有错，rollback。

对于声明式事务，抛出运行期异常时才会回滚。

（4）在运行期异常catch前显示地抛出允许的异常，对不同的类型做catch，如秒杀关闭、重复秒杀。

6. state,stateInfo。
   数据字典，用枚举表示常量数据。

Service相关配置（IOC、事务）

配置spring-service.xml

1. 使用Spring托管Service

   Service层Spring-IOC依赖注入方式的配置

扫描service包下所有使用注解的类型（如@Service,@Autowired）

<context:component-scan base-package="cn.codingxiaxw.service"/>

2. Spring声明式事务配置

（1）配置事务管理器

<bean id="transactionManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
       <!--注入数据库连接池-->
       <property name="dataSource" ref="dataSource"/>

   </bean>

（2）配置基于注解的声明式事务

//默认使用注解来管理事务行为
    <tx:annotation-driven transaction-manager="transactionManager"/>

集成测试Service逻辑

在service类 ctrl+shift+T自动生成测试类。

1. 要配置spring和junit整合，使junit自动启动时加载springIOC容器

   //junit依赖，junit自动启动时加载springIOC容器
   @RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
   //告诉junit spring配置文件
   @ContextConfiguration({
           "classpath:spring/spring-dao.xml",
           "classpath:spring/spring-service.xml"})

加载两个是因为测试Service，要依赖Dao的配置。

2. 日志对象logger

3. 依赖注入service@Autowired

3.编写测试代码

Web层

秒杀API的URL设计

GET/seckill/list
GET/seckill/{id}/detail
GET/seckill/time/now
POST/seckill/{id}/exposer
POST/seckill/{id}/{md5}/execution

配置SpringMVC框架

1. web.xml:配置DispatcherSerclet。

加载SpringMVC 需要配置的文件
spring-dao.xml，spring-service.xml,spring-web.xml

2. spring-web.xml: 配置SpringMVC

   <!--1,开启springmvc注解模式
      a.自动注册DefaultAnnotationHandlerMapping,AnnotationMethodHandlerAdapter
      b.默认提供一系列的功能:数据绑定，数字和日期的format@NumberFormat,@DateTimeFormat
      c:xml,json的默认读写支持-->
      <mvc:annotation-driven/>
   
      <!--2.静态资源默认servlet配置-->
      <!--
          1).加入对静态资源处理：js,gif,png
          2).允许使用 "/" 做整体映射
      -->
      <mvc:default-servlet-handler/>
   
      <!--3：配置JSP 显示ViewResolver-->
      <bean class="org.springframework.web.servlet.view.InternalResourceViewResolver">
          <property name="viewClass" value="org.springframework.web.servlet.view.JstlView"/>
          <property name="prefix" value="/WEB-INF/jsp/"/>
          <property name="suffix" value=".jsp"/>
      </bean>
   
      <!--4:扫描web相关的controller-->
      <context:component-scan base-package="cn.codingxiaxw.web"/>

   使用SpringMVC实现Restful接口(Controller)

   1. @Controller

2. @RequsetMapping(“/seckill”)//代表模块。之后的RequsetMapping中直接写资源/{}/细分。如”/list”。

   3. Controller类中依赖注入相应Service。
      @Autowired
      private SeckillService seckillService;

3. 针对每个方法：
   方法外@RequestMapping(value = “/list”,method = RequestMethod.GET)

若是json格式。@ResponseBody

方法内：调用Service，处理数据。将处理结果封装成json ，return。

(1) 若是jsp格式。方法参数中需要加入Model model。model用来存放所有渲染list.jsp的数据。list.jsp提供页面的模板，model是数据。list.jsp+model=ModelAndView.

return “lisit”;//WEB-INF/jsp/“list”.jsp

(2) 若是json格式，VO用来封装所有的数据结果。

将所有的ajax请求返回类型(为SeckillResult)，全部封装成json数据。直接输出json，不需要model。

@RequestMapping中加入 produces = {“application/json;charset=UTF-8”})//contentType

基于bootstrap开发页面结构(jsp)

在webapp下。WEB-INF下放jsp文件。
将通用或重复的部分提取出来，再采用jsp静态包含的方式

 //静态包含：会将包含的comon/tag.jap合并到list.jsp中来，作为整个servlet输出..一个servlet
//动态包含：包含的jsp会作为独立的servlet，运行完之后会将运行结果与list.jsp的运行结果，也就是最后的静态HTML做合并..多个servlet
<%@include file="common/tag.jsp"%>//静态包含

交互

创建JavaScript文件seckill.js。存放主要交互逻辑js代码。javascript模块化。

在详情页jsp的HTML中引入js文件。

<script src="/resources/script/seckill.js" type="text/javascript"></script>

初始化函数，使用EL表达式传入参数

cookie登录交互

手机验证和登录，在cookie中查找手机号。

计时交互

秒杀交互

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在seviceImpl，Controller中会private static Logger logger = Logger.getLogger(this.class);

高并发优化

高并发发生在详情页上（做静态化，放到CDN中）、访问系统时间不用优化、计时在js端，浏览器中，对服务器不会有影响。

要优化的有秒杀地址接口、秒杀操作

redis优化“地址暴露接口”

地址暴露接口是根据秒杀单的时间来计算是否秒杀，不方便作为固定的内容放到CSN中作为缓存。要放到服务器端，通过服务器端的逻辑来控制。

1. 在porm中引入redis客户端：jedis的依赖

2. 创建RedisDao。

   对serviceImpl中方法优化。

   seckillImpl中暴露秒杀地址用redis缓存起来。DAO数据访问对象，放数据库或者其他存储访问的类所在的包。

   redis操作逻辑不应该放在service代码中，是数据访问层的逻辑。放在RedisDao中。

   Dao中编码构造方法、getSeckill()方法、putSeckill()方法

3. 引入prostuff序列化依赖，采用自定义序列化 。

   把对象转换成二进制数组，传递给redis,缓存起来。通过jedis拿Seckill对象，先拿到的是字节数组，再按照schema反序列化成对象。

   序列化的本质：通过字节码，通过字节码所对应对象有哪些属性，把字节码的数据传给那些属性，这样就可以序列化好那些对象。

   4. 写完DAO–>建立junit编码测试。全局测试testSeckill()

   在spring-dao.xml中注入RedisDao。

4. 把RedisDao注入到serviceImpl中–>bi编码

   java控制事务行为分析：

同一个id执行update减库存：一条update压力测试（约4wQPS）。但是执行Update并不低效。

1. 若都对同一商品id执行减库存：

   一个用户执行update减库存—>inset购买明细
   这时另一个用户执行update减库存–>会等待行锁block

   因为当一个事务开启的时候，另一个事务进来的时候发现锁住的是同一行，当之前的事务不去提交或回滚的话，这个行级锁是不会释放的。

   当第一个用户insert执行完后，commit/rollback后。等待行锁的才可能获得锁lock。当很多用户都去执行该id的减库存，都会等待—>形成串行化的操作。阻塞操作。

   2. 瓶颈分析

   update减库存–>insert购买明细–>commit/rollback

每一步都会有网络延迟，以及可能出现的GC。
java客户端去执行SQL，等待SQL的结果再去做判断，再去执行SQL。这一长串事务在java客户端执行，但java和数据库通信之间有网络延迟或GC。这些时间会加在事务的执行周期中。而同一行的事务是做串行化的。

3. 优化分析：

行级锁rowback是在Commit之后释放—>优化方向减少行级锁持有时间。

优化思路：把客户端逻辑放到MySQL服务端，避免网络延迟和GC影响。

如何放到MySQL服务端:使用存储过程：整个事务在MySQL端完成

秒杀操作-并发优化

1. 简单优化:

   insert购买明细–>update减库存–>commit/rollback

   insert通过insert ignore，会挡住一部分重复秒杀。update拿到行级锁rowback。update减库存，热点商品竞争，拿到结果后，根据结果rollback/commit。只有一步的网络延迟、GC，减少一倍时间。

2. 深度优化：事务SQL在MySQL端执行（存储过程）

   （1）存储过程优化：减少事务行级锁持有时间
   （2）不要过度依赖存储过程（在银行用的多）
   （3）简单的逻辑可以应用存储过程
   （4）QPS：一个秒杀单6000/qps

通过java客户端（seckill项目）调用存储过程：

在service中定义新接口；serviceImpl中实现方法；serviceTest中单元测试
在dao中定义新接口；在Dao.xml中mybatis调用存储过程；

Controller中改用存储过程调用秒杀操作

大型系统部署架构

1. 部署可能用到哪些服务？

   （1） CDN ：jQuery、Bootstrap一些依赖直接使用公网的CDN；自己开发的js、详情页做静态化处理，推送到CDN。用户在CDN获取到的数据，不需要再访问服务器

   （2）WebServer：Nginx+Jetty
   一般不直接把java的WebServer直接对外访问；Nginx可能是集群化的，部署在多个服务器上，用来作http服务器，同时会帮后端的Jetty、Tomcat的应用服务器做反向代理

   （3）Redis：做服务器端的缓存，可以通过redis提供的API来达到热点数据的快速存取的过程

   （4）MySQL：借助MySQL的事务来达到秒杀数据的一致性、完整性

2. 部署架构;

总结

Dao–>Dao.xml–>test–>Service–>srviceImpl—>test

Controller–>jsp–>js

1. ajax异步请求.JavaScript发送AJAX请求,URL域名和当前页面一致。
   $.post(URL，{}，function(result){});

2. Controller接收用户请求，@RequestMapping映射URL，请求参数绑定到方法上。Controller内依赖注入Service，调用service方法处理数据，注意其返回类型，得到数据结果。

VO用来封装所有的数据结果，可以新建dto类（如SeckillResult），为所有的ajax请求返回类型，全部封装成json数据。定义变量及所需的不同构造函数（参数有data，即是sevice处理得到的数据结果）。

result=new SeckillResult<service方法返回类>（构造函数参数） 。泛型。最后return result;

3. 在js中通过ajax拿到data。
   $.get()，$.post():使用AJAX的HTTP GET或POST请求从服务器加载数据。

回调函数function(result){})是一种以参数形式传递给另一个函数的函数。拿到result之后。通过result[data]可以取得相应数据。