SSM框架实现高并发秒杀API学习笔记-白红宇

慕课网老师的《Java高并发秒杀API》系列课程学习总结

maven命令创建web骨架项目

mvn archetype:generate -DgroupId=org.seckill -DartifactId=seckill -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-webapp

groupId和artifactId用来标注项目坐标，项目名为org.seckill；archetypeArtifactId指明使用maven的webapp原型来创建项目。

创建成功后选定pom文件导入IDEA。

创建需要的文件夹，并选定其类型，如源文件夹java，资源文件夹resources。

其中web.xml文件的使用的是Servlet2.3版本，默认jsp的el表达式不工作，需要切换为更高的版本。进入~\apache-tomcat-9.0.14\webapps\examples\WEB-INF，打开其中的web.xml文件，将其标签内容复制过来，替换项目文件中的标签。

pom文件中junit默认是3.8版本，3.0版本默认使用编程方式，4.0使用注解方式来运行，需替换为4.0版本。

导入相关依赖

1.日志：使用slf4j + logback

slf4j-api、logback-core、logback-classic

2.数据库相关依赖，使用mybatis、mysql，连接池使用druid

mysql-connector-java、druid、mybatis、mybatis-spring

3.Servlet web相关依赖

standard、jackson-databind、javax.servlet-api

4.spring依赖

核心依赖：spring-core、spring-beans、spring-context

dao层相关依赖：spring-jdbc、spring-tx、jstl

web相关依赖：spring-web、spring-webmvc

test相关依赖：spring-test

数据库创建：创建数据库，创建秒杀库存表，并初始化一些信息，创建秒杀成功明细表（schema.sql）

Dao层相关

创建entity层，放置实体类。对应数据库表。

创建dao层，dao层相关接口，定义增删改查方法

mybatis配置

创建mybatis配置文件mybatis-config，进入查看示例，配置全局属性，例：

在resources文件夹下创建mapper层，其下创建映射dao层的sql配置文件,，例：


    
        
         
         
     
              update seckill        set number = number -1        where seckill_id = #{seckillId}        and start_time  #{killTime}        and end_time >= #{killTime}        and number >0;    
         
     
    复制代码

创建jdbc配置文件jdbc.properties，例：

driver=com.mysql.cj.jdbc.Driverurl=jdbc:mysql://localhost:3306/seckill?useUnicode=true&characterEncoding=utf8&serverTimezone=UTCuser=rootpassword=123456复制代码

mybatis整合spring

mybatis整合spring，在resources文件夹下创建spring层，放置与spring相关配置。创建spring-dao.xml配置文件，在其中配置整合mybatis过程。例：

单元测试

、

Service层相关

创建dto层，数据传输层，例如封装执行秒杀后的结果、封装json数据、暴露秒杀地址

创建exception层，自定义继承自RuntimeException的异常，例：

package org.seckill.exception;// 秒杀相关业务异常public class SeckillException extends RuntimeException{    public SeckillException(String message) {        super(message);    }    public SeckillException(String message, Throwable cause) {        super(message, cause);    }}复制代码

可继续创建继承此异常类的详细异常，如重复异常、秒杀关闭异常，同上。

创建enums层，枚举返回信息

创建service，实现业务逻辑，接口与实现

使用spring托管Service

使用spring托管Service依赖配置，创建spring-service.xml配置文件，在其中配置，例：

使用日志

使用到了日志，创建logback.xml配置文件进行配置，最简单例：


    
        
             
              
                  
       
        %d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{36} - %msg%n
               
          
         
             
          
     
    复制代码

单元测试

Controller层相关

整合配置SpringMVC框架

创建spring-web.xml配置文件，在其中配置Spring MVC，例：

创建web层，即控制层，实现Restful接口设计

在web.xml文件中配置DispatcherServlet，例：


        
         
             
      
       seckill-dispatcher
              
      
       org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
              
              
                  
       
        contextConfigLocation
                   
       
        classpath:spring/spring-*.xml
               
          
         
             
      
       seckill-dispatcher
              
              
      
       /
          
     
    复制代码

使用BootStrap与jQuery开发页面结构，再使用JS实现交互逻辑

页面测试：成功

高并发优化

优化分析

CDN

CDN（内容分发网络）是加速用户获取数据的系统，部署在离用户最近的网络节点上，命中CDN不需要访问后端服务器。

系统详情页部署到CDN节点，CDN对详情页静态化，详情页中有很多获取静态资源的请求css，js等，这些请求的资源也会部署到CDN，访问详情页不用访问系统，即获取不到系统时间，所以做一个请求获取当前服务器的系统时间很有必要。

通过上面分析知访问详情页不用访问系统，java访问一次内存（Cacheline）大约10ns，即1秒钟大约可做1亿次，所以获取系统时间不用优化。

秒杀地址接口返回数据会变化，无法使用CDN缓存，适合服务器缓存：Redis等，服务器1秒可抗10wQPS,redis集群后可抗百万级QPS（QPS为每秒查询率），一次性维护成本低。可优化。

其他方案：

优点：可抗很高的并发

缺点：运维成本和稳定型：NoSQL、MQ等为分布式服务，稳定性不足

开发成本：数据一致性，回滚方案等，需要人工处理

幂等性难保证：重复秒杀问题复制代码

不适合新手的架构

为什么不使用MySQL优化？

MySQL真的低效？

测试：同一个id执行update减库存压力测试

约4wQPS

java控制事务行为分析

瓶颈分析

Java GC（Garbage Collection，垃圾收集，垃圾回收）机制

分析结果：不是MySQL、Java慢。原因为java客户端执行SQL语句，等待执行结果，再做判断，再去执行，而java和数据库通信之间会有网络延迟或者GC，这些时间也要加载执行事务中，而同一行事务为串行化。

行级锁在commit之后释放，所以优化方向是减少行级锁持有时间

延迟分析

如何判断Update更新库存成功？

两个条件：1、Update自身没报错；2、客户端确认Update影响记录数

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？

两种解决方案：

——定制SQL方案：update /* + [auto_commit] */ ,需要修改MySQL源码

执行update后自动做回滚，update记录数为1时commit，0则rollback，避免客户端与MySQL服务端之间的网络延迟和GC影响

——使用存储过程：整个事务在MySQL端完成

优化总结：

前端控制：暴露接口（将动、静态数据及核心功能点分离）、按钮防重复

动静态数据分离：CDN缓存、后端缓存（Redis、MemCache）

事务竞争优化：减少事务锁时间

Redis后端缓存优化

（64位Windows下）

优化地址暴露接口

导入redis客户端jedis及序列号工具protostuff

dao为放置数据库及其他存储类的包，在dao包下创建cache层，cache层下放RedisDao类，缓存在redis中为二进制数组，若redis中存在缓存，获取二进制数组byte[]，进行反序列化，将数据放入创建的空对象。若不存在缓存，则将对象序列化转换为byte[]放入redis。

改进秒杀实现方法中获取数据，先访问redis，若无数据，则访问数据库，并将数据放入redis。

在spring-dao.xml文件中配置RedisDao，例

此缓存优化一致性维护建立在超时的基础上，因为秒杀对象在正常情况下不会改变，若需要改动，废弃新建。

事务执行优化

update 减库存【rowLock】 <——网络延迟、GC——> insert 购买明细 <——网络延迟、GC——>

commit/rollback【freeLock】

简单优化——减少了行级锁持有时间，使MySQL获得更高的QPS

insert 购买明细 <——网络延迟、GC——> update 减库存【rowLock】 <——网络延迟、GC——>

commit/rollback【freeLock】

深度优化——将事务SQL在MySQL端执行（存储过程）

在数据库创建存储过程（seckill.sql）

然后在SeckillDao接口中新建使用存储过程执行秒杀的方法，此方法传入参数为Map类型（在service实现方法中需要将结果放入参数告诉MySQL，该操作使用了org.apache.commons.collections的MapUtils方法，需在pom文件中引入）。然后在其对应配置文件中使用mybatis调用存储过程。再在秒杀业务接口中新建通过存储过程执行秒杀操作的方法，在其实现类中实现该方法，在该方法中调用dao接口中的方法。测试1成功。在controller中改用该方法，网页测试，成功。

系统可能用到哪些服务？

CDN、 WebServer：Nginx + Jetty、 Redis、 MySQL

大型系统部署架构

开发：前端 + 后端测试（迭代、修改、压力测试等） DBA（存储过程、分库分表等）运维（负责机器监控、Nginx配置等）

—关于使用current_timestamp时间与北京时间相差8小时解决办法

—关于Tomcat日志输出中文乱码，网上几种方法无效，待解决

项目代码