抢红包的一些实现思路
最近探索了关于抢红包的一些实现思路，在此记录下
本篇文章主要探讨了
金额随机算法
关于分布式锁的一些探索
我们开始，首先说下抢红包的业务流程，分为两步，发红包和抢红包，在抢红包的时候，并发是非常大的，我们这里采用redis作为中间件来实现高并发的抢红包流程
关于红包的随机生成算法，我们采用“二倍均值法”来生成随机的红包金额并先存下来
此算法的核心思想是根据每次剩余的总金额M和剩余人数N，执行M/N再乘以2的操作得到一个边界值E，然后指定一个从0到E的随机区间，在这个随机区间内将产生一个随机金额R，此时总金额M将更新为M-R，剩余人数N更新为N-1。再继续重复上述执行流程，以此类推，直至最终剩余人数N-1为0，即代表随机数已经产生完毕，剩余金额即为最后一个随机金额。
此算法实现如下
/*
* @param $totalAmount 总金额分
* @param $userNum 总人数
*/
public static function devidePackage($totalAmount, $userNum)
{
$resList = [];
$restAmount = $totalAmount;
$restUserNum = $userNum;
for ($i = 0; $i < $userNum - 1; $i++) {
$mount = mt_rand(0, $restAmount / $restUserNum * 2 - 1) + 1;
$restUserNum--;
$restAmount -= $mount;
$resList[] = $mount;
}
$resList[] = $restAmount;
return $resList;
}在发红包的时候，我们需要生成一个红包的唯一id
/*
* 发红包
*/
public function actionHandout()
{
Yii::$app->response->format = Response::FORMAT_JSON;
$totalAmount = Yii::$app->request->post('totalAmount','');
$userNum = Yii::$app->request->post('userNum','');
// 生成随机金额
$packageDevideRs = RedPackageUtils::devidePackage($totalAmount, $userNum);
// 生成红包唯一id
$redId = RedPackageUtils::getUuid();
// 记录到缓存
$this->redis->lpush($redId, ...$packageDevideRs);
// 剩下的业务代码(用户金额变动，发红包操作记录等)
...
...
return ['code' => 200, 'msg' => '红包已经发送'];
}此时redis中的数据如下，现在已经生成了随机的金额
抢红包的实现逻辑
/*
* 抢红包
*/
public function actionRob()
{
Yii::$app->response->format = Response::FORMAT_JSON;
$redPackageId = Yii::$app->request->post('packageid', '');
if (!$this->isRemain($redPackageId)) {
return ['code' => 0, 'msg' => '红包已被抢光'];
}
// 抢到的红包
$robMoney = $this->redis->lpop($redPackageId);
Yii::info("当前用户抢到了红包,抢到了" . $robMoney,'ROB');
return ['code' => 200, 'msg' => "当前用户抢到了红包,抢到了" . $robMoney];
}
/*
* 检测红包是否大于0，即红包是否被抢光
*/
public function isRemain($redPackageId)
{
$len = $this->redis->llen($redPackageId);
if ($len > 0) {
return true;
}
return false;
}注意，这里的lpop是多线程安全的，因为redis是单线程的，即使请求到了也会排队
调用之后，运行结果如下
boht@Mac runtime % tail -f log-2020-11-08.log| grep ROB 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了1 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了8 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了9 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了16 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了14 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了14 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了24 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了1 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了6 2020-11-08 12:20:54 [127.0.0.1][-][-][info][ROB] 当前用户抢到了红包,抢到了7
但是，这里抢红包是不涉及用户的，即一个用户可以抢多次，我们需要记录抢红包的用户id和红包id的关系，保证每个用户每个红包只能抢一次，这里我们用到setnx这个方法
Redis Setnx（SET if Not eXists） 命令在指定的 key 不存在时，为 key 设置指定的值。
语法
redis Setnx 命令基本语法如下：
redis 127.0.0.1:6379> SETNX KEY_NAME VALUE可用版本
>= 1.0.0
返回值
设置成功，返回 1 。 设置失败，返回 0 。
我们优化之后的代码
/*
* 抢红包
*/
public function actionRob()
{
Yii::$app->response->format = Response::FORMAT_JSON;
$redPackageId = Yii::$app->request->post('packageid', '');
$robUserId = Yii::$app->request->post('robuserid', '');
$lockKey = $robUserId . '-' . $redPackageId . '-lock';
if (!$this->redis->setnx($lockKey, $redPackageId)) {
return ['code' => 0, 'msg' => '你已经抢过此红包'];
}
// 此关系维持24h，注意红包有效期应该也为24h
$this->redis->expire($lockKey, 86400);
if (!$this->isRemain($redPackageId)) {
return ['code' => 0, 'msg' => '红包已被抢光'];
}
// 抢到的红包
$robMoney = $this->redis->lpop($redPackageId);
Yii::info("当前用户抢到了红包,抢到了" . $robMoney, 'ROB');
return ['code' => 200, 'msg' => "当前用户抢到了红包,抢到了" . $robMoney];
}好了，今天的教程到此结束，我们使用了redis分布式锁解决了线程安全问题
