Java秒殺系統二：Service層
阿新 • • 發佈：2021-10-05
本文為Java高併發秒殺API之Service層課程筆記。
編輯器：IDEA
java版本：java8
秒殺業務介面與實現
DAO層：介面設計、SQL編寫
Service：業務，DAO拼接等邏輯
程式碼和SQL分離，方便review。
service介面設計
目錄如下：
首先是SecKillService介面的設計：
/** * 業務介面：站在使用者角度設計介面 * 三個方面： * 方法定義粒度 - 方便呼叫 * 引數 - 簡練直接 * 返回型別 - return（型別、異常） */ public interface SecKillService { /** * 查詢所有秒殺記錄 * @return */ List<seckill> getSecKillList(); SecKill getById(long seckillId); /** * 秒殺開啟時，輸出秒殺介面地址 * 否則輸出系統時間和秒殺時間 * @param seckillId */ Exposer exportSecKillUrl(long seckillId); // 執行秒殺操作驗證MD5秒殺地址，拋三個異常（有繼承關係） // 是為了更精確的丟擲異常 SeckillExecution executeSeckill(long seckillId, long userPhone, String md5) throws SeckillException, RepeatKillException,SeckillCloseException; }
exportSecKillUrl函式用來暴露出介面的地址，用一個專門的dto類Exposer來實現：
/** * 暴露秒殺地址DTO */ public class Exposer { // 是否開啟秒殺 private boolean exposed; // 加密措施 private String md5; private long seckillId; // 系統當前時間 private long now; // 秒殺開啟結束時間 private long start; private long end; // constructor getter setter }
這裡有一個md5，是為了構造秒殺地址，防止提前猜出秒殺地址，執行作弊手段。
MD5是一個安全的雜湊演算法，輸入兩個不同的明文不會得到相同的輸出值，根據輸出值，不能得到原始的明文，即其過程不可逆；所以要解密MD5沒有現成的演算法，只能用窮舉法。
executeSeckill函式表示執行秒殺，應該返回執行的結果相關資訊：
/** * 封裝秒殺執行後結果 */ public class SeckillExecution { private long seckillId; // 秒殺結果狀態 private int state; // 狀態資訊 private String stateInfo; // 秒殺成功物件 private SuccessKilled successKilled; // constructor getter setter }
執行過程中可能會丟擲異常。這裡面用到了幾個異常：SeckillException, RepeatKillException, SeckillCloseException。
SeckillException.java，這個是其他兩個的父類，除了那兩個精確的異常，都可以返回這個異常。
// 秒殺相關業務異常
public class SeckillException extends RuntimeException {
public SeckillException(String message) {
super(message);
}
public SeckillException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
}
RepeatKillException是重複秒殺異常，一個使用者一件商品只能秒殺一次：
// 重複秒殺異常，執行期異常
public class RepeatKillException extends SeckillException {
public RepeatKillException(String message) {
super(message);
}
public RepeatKillException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
}
同理，SeckillCloseException是秒殺關閉異常，秒殺結束了還在搶，返回異常。
// 秒殺關閉異常，如時間到了，庫存沒了
public class SeckillCloseException extends SeckillException {
public SeckillCloseException(String message) {
super(message);
}
public SeckillCloseException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
}
service介面實現
首先開啟掃描。
spring-service.xml
<!--?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?-->
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context" xsi:schemalocation="http://www.springframework.org/schema/beans
http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd http://www.springframework.org/schema/context https://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">
<!--掃描service包下使用註解的型別-->
<context:component-scan base-package="cn.orzlinux.service">
</context:component-scan></beans>
SecKillServiceImpl實現類實現了SecKillService介面的方法：指定日誌物件，DAO物件。
@Service
public class SecKillServiceImpl implements SecKillService {
// 使用指定類初始化日誌物件，在日誌輸出的時候，可以打印出日誌資訊所在類
private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
// 需要兩個 dao的配合
// 注入service依賴
@Resource
private SecKillDao secKillDao;
@Resource
private SuccessKilledDao successKilledDao;
//...
}
查詢比較簡單，直接呼叫DAO方法：
@Override
public List<seckill> getSecKillList() {
// 這裡因為只有四條秒殺商品
return secKillDao.queryAll(0,4);
}
@Override
public SecKill getById(long seckillId) {
return secKillDao.queryById(seckillId);
}
暴露秒殺介面函式：
/**
* 秒殺開啟時，輸出秒殺介面地址
* 否則輸出系統時間和秒殺時間
*
* @param seckillId
*/
@Override
public Exposer exportSecKillUrl(long seckillId) {
SecKill secKill = secKillDao.queryById(seckillId);
if(secKill == null) {
// 查不到id，false
return new Exposer(false,seckillId);
}
Date startTime = secKill.getStartTime();
Date endTime = secKill.getEndTime();
Date nowTime = new Date();
if(nowTime.getTime()<starttime.gettime() ||="" nowtime.gettime()="">endTime.getTime()) {
return new Exposer(false,seckillId, nowTime.getTime(),
startTime.getTime(),endTime.getTime());
}
// 不可逆
String md5 = getMD5(seckillId);
return new Exposer(true,md5,seckillId);
}
getMD5是一個自定義函式：
// 加入鹽、混淆效果，如瞎打一下:
private final String slat="lf,ad.ga.dfgm;adrktpqerml[fasedfa]";
private String getMD5(long seckillId) {
String base = seckillId+"/orzlinux.cn/"+slat;
// spring已有實現
String md5 = DigestUtils.md5DigestAsHex(base.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
return md5;
}
如果直接對密碼進行雜湊，那麼黑客可以對通過獲得這個密碼雜湊值，然後通過查雜湊值字典（例如MD5密碼破解網站），得到某使用者的密碼。加Salt可以一定程度上解決這一問題。所謂加Salt方法，就是加點”佐料”。其基本想法是這樣的：當用戶首次提供密碼時（通常是註冊時），由系統自動往這個密碼裡撒一些“佐料”，然後再雜湊。而當用戶登入時，系統為使用者提供的程式碼撒上同樣的“佐料”，然後雜湊，再比較雜湊值，已確定密碼是否正確。這裡的“佐料”被稱作“Salt值”，這個值是由系統隨機生成的，並且只有系統知道。
執行秒殺函式，這裡面牽扯到編譯異常和執行時異常。
異常
編譯時異常：編譯成位元組碼過程中可能出現的異常。
執行時異常：將位元組碼載入到記憶體、執行類時出現的異常。
異常體系結構：
* java.lang.Throwable
* |-----java.lang.Error:一般不編寫針對性的程式碼進行處理。
* |-----java.lang.Exception:可以進行異常的處理
* |------編譯時異常(checked)
* |-----IOException
* |-----FileNotFoundException
* |-----ClassNotFoundException
* |------執行時異常(unchecked,RuntimeException)
* |-----NullPointerException
* |-----ArrayIndexOutOfBoundsException
* |-----ClassCastException
* |-----NumberFormatException
* |-----InputMismatchException
* |-----ArithmeticException
使用try-catch-finally處理編譯時異常，是得程式在編譯時就不再報錯，但是執行時仍可能報錯。相當於我們使用try-catch-finally將一個編譯時可能出現的異常，延遲到執行時出現。開發中，由於執行時異常比較常見，所以我們通常就不針對執行時異常編寫try-catch-finally了。針對於編譯時異常，我們說一定要考慮異常的處理。
executeSeckill.java
@Override
public SeckillExecution executeSeckill(long seckillId, long userPhone, String md5) throws
SeckillException, RepeatKillException, SeckillException {
if(md5==null || !md5.equals(getMD5(seckillId))) {
// 秒殺的資料被重寫修改了
throw new SeckillException("seckill data rewrite");
}
// 執行秒殺邏輯：減庫存、加記錄購買行為
Date nowTime = new Date();
// 減庫存
int updateCount = secKillDao.reduceNumber(seckillId,nowTime);
try {
if(updateCount<=0) {
// 沒有更新記錄,秒殺結束
throw new SeckillCloseException("seckill is closed");
} else {
// 記錄購買行為
int insertCount = successKilledDao.insertSuccessKilled(seckillId,userPhone);
if(insertCount<=0) {
// 重複秒殺
throw new RepeatKillException("seckill repeated");
} else {
//秒殺成功
SuccessKilled successKilled = successKilledDao.queryByIdWithSeckill(seckillId,userPhone);
//return new SeckillExecution(seckillId,1,"秒殺成功",successKilled);
return new SeckillExecution(seckillId, SecKillStatEnum.SUCCESS,successKilled);
}
}
} catch (SeckillCloseException | RepeatKillException e1){
throw e1;
} catch (Exception e) {
logger.error(e.getMessage(),e);
// 所有編譯期異常轉化為執行期異常，這樣spring才能回滾
throw new SeckillException("seckill inner error"+e.getMessage());
}
}
SeckillCloseException和RepeatKillException都繼承了執行時異常，所以這些操作把異常都轉化為了執行時異常。這樣spring才能回滾。資料庫的修改才不會紊亂。
這裡有一個操作就是列舉的使用。
//return new SeckillExecution(seckillId,1,"秒殺成功",successKilled);
return new SeckillExecution(seckillId, SecKillStatEnum.SUCCESS,successKilled);
用第一行的方式割裂了狀態和狀態資訊，很不優雅，而且後續要更改的話，這些程式碼分散在各個程式碼中，不易修改，所以用列舉代替。
package cn.orzlinux.enums;
/**
* 使用列舉表述常量資料欄位
*/
public enum SecKillStatEnum {
SUCCESS(1,"秒殺成功"),
END(0,"秒殺結束"),
REPEAT_KILL(-1,"重複秒殺"),
INNER_ERROR(-2,"系統異常"),
DATA_REWRITE(-3,"資料篡改")
;
private int state;
private String stateInfo;
SecKillStatEnum(int state, String stateInfo) {
this.state = state;
this.stateInfo = stateInfo;
}
public int getState() {
return state;
}
public String getStateInfo() {
return stateInfo;
}
public static SecKillStatEnum stateOf(int index) {
for(SecKillStatEnum statEnum:values()) {
if(statEnum.getState()==index) {
return statEnum;
}
}
return null;
}
}
宣告式事務
spring早期使用方式（2.0）：ProxyFactoryBean + XML
後來：tx:advice+aop名稱空間，一次配置永久生效。
註解@Transactional，註解控制。（推薦）
支援事務方法巢狀。
何時回滾事務？丟擲執行期異常，小心try/catch
具體配置：
在spring-service.xml新增：
<!--配置事務管理器-->
<bean id="transationManager" class="org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager">
<!--注入資料庫連線池-->
<property name="dataSource" ref="dataSource">
</property></bean>
<!--配置基於註解的宣告式事務-->
<!--預設使用註解管理事務行為-->
<tx:annotation-driven transaction-manager="transationManager">
在SecKillServiceImpl.java檔案添加註解
@Override
@Transactional
public SeckillExecution executeSeckill(long seckillId, long userPhone, String md5) throws SeckillException, RepeatKillException, SeckillException
...
使用註解控制事務方法的優點：
- 開發團隊達成一致約定，明確標註事務方法的程式設計風格
- 保證事務方法的執行時間儘可能短，不要穿插其它網路操作，要剝離到事務外部
- 不是所有的方法都需要事務
整合測試
在resource資料夾下新建logback.xml，日誌的配置檔案：
<!--?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?-->
<configuration>
<appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
<layout class="ch.qos.logback.classic.PatternLayout">
<pattern>[%d{yyyy-MM-dd' 'HH:mm:ss.sss}] [%C] [%t] [%L] [%-5p] %m%n</pattern>
</layout>
</appender>
<root level="DEBUG">
<appender-ref ref="STDOUT">
</appender-ref></root>
</configuration>
SecKillServiceTest.java
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
@ContextConfiguration({
"classpath:spring/spring-dao.xml",
"classpath:/spring/spring-service.xml"
})
public class SecKillServiceTest {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
@Autowired
private SecKillService secKillService;
@Test
public void getSecKillList() {
List<seckill> list = secKillService.getSecKillList();;
logger.info("list={}",list);
// 輸出資訊： [main] [89] [DEBUG] JDBC Connection [com.mchange.v2.c3p0.impl.NewProxyConnection@5443d039] will not be managed by Spring
//[DEBUG] ==> Preparing: select seckill_id,name,number,start_time,end_time,create_time from seckill order by create_time DESC limit 0,?;
//[DEBUG] ==> Parameters: 4(Integer)
//[DEBUG] <== Total: 4
//[DEBUG]
// ------------------Closing non transactional SqlSession ---------------------
// [org.apache.ibatis.session.defaults.DefaultSqlSession@66c61024]
//[INFO ] list=[SecKill{seckillId=1000, name='1000秒殺iphone13', number=99, startTime=Tue Oct 05 02:00:00 CST 2021, endTime=Wed Oct 06 02:00:00 CST 2021, createTime=Tue Oct 05 10:01:47 CST 2021}, SecKill{seckillId=1001, name='500秒殺iphone12', number=200, startTime=Tue Oct 05 02:00:00 CST 2021, endTime=Wed Oct 06 02:00:00 CST 2021, createTime=Tue Oct 05 10:01:47 CST 2021}, SecKill{seckillId=1002, name='300秒殺iphone11', number=300, startTime=Tue Oct 05 02:00:00 CST 2021, endTime=Wed Oct 06 02:00:00 CST 2021, createTime=Tue Oct 05 10:01:47 CST 2021}, SecKill{seckillId=1003, name='100秒殺iphone6', number=400, startTime=Tue Oct 05 02:00:00 CST 2021, endTime=Wed Oct 06 02:00:00 CST 2021, createTime=Tue Oct 05 10:01:47 CST 2021}]
}
@Test
public void getById() {
long id = 1000;
SecKill secKill = secKillService.getById(id);
logger.info("seckill={}",secKill);
// seckill=SecKill{seckillId=1000, name='1000秒殺iphone13', n...}
}
@Test
public void exportSecKillUrl() {
long id = 1000;
Exposer exposer = secKillService.exportSecKillUrl(id);
logger.info("exposer={}",exposer);
//exposer=Exposer{exposed=true, md5='c78a6784f8e8012796c934dbb3f76c03',
// seckillId=1000, now=0, start=0, end=0}
// 表示在秒殺時間範圍內
}
@Test
public void executeSeckill() {
long id = 1000;
long phone = 10134256781L;
String md5 = "c78a6784f8e8012796c934dbb3f76c03";
// 重複測試會丟擲異常，junit會認為測試失敗，要把異常捕獲一下更好看
try {
SeckillExecution seckillExecution = secKillService.executeSeckill(id,phone,md5);
logger.info("result: {}",seckillExecution);
} catch (RepeatKillException | SeckillCloseException e) {
logger.error(e.getMessage());
// 再執行一次： [ERROR] seckill repeated
}
// 有事務記錄
// Committing JDBC transaction on Connection [com.mchange.v2.c3p0.impl.NewProxyConnection@4b40f651]
//[2021-10-05 16:45:00.000] [org.springframework.jdbc.datasource.DataSourceTransactionManager] [main] [384] [DEBUG] Releasing JDBC Connection [com.mchange.v2.c3p0.impl.NewProxyConnection@4b40f651] after transaction
//result: SeckillExecution{seckillId=1000, state=1, stateInfo='秒殺成功', successKilled=SuccessKilled{seckillId=1000, userPhone=10134256781, state=0, createTime=Wed Oct 06 00:45:00 CST 2021}}
}
// 整合測試完整邏輯實現
@Test
public void testSeckillLogic() {
long id = 1001;
Exposer exposer = secKillService.exportSecKillUrl(id);
if(exposer.isExposed()) {
logger.info("exposer={}",exposer);
long phone = 10134256781L;
String md5 = exposer.getMd5();
// 重複測試會丟擲異常，junit會認為測試失敗，要把異常捕獲一下更好看
try {
SeckillExecution seckillExecution = secKillService.executeSeckill(id,phone,md5);
logger.info("result: {}",seckillExecution);
} catch (RepeatKillException | SeckillCloseException e) {
logger.error(e.getMessage());
// 再執行一次： [ERROR] seckill repeated
}
} else {
// 秒殺未開啟
logger.warn("exposer={}",exposer);
}
}
}
本文同步釋出於orzlinux.cn