SpringBoot实现抽奖大转盘
1、项目介绍
这是一个基于Spring boot + Mybatis Plus + Redis 的简单案例。
主要是将活动内容、奖品信息、记录信息等缓存到Redis中，然后所有的抽奖过程全部从Redis中做数据的操作。
大致内容很简单，具体操作下面慢慢分析。
2、项目演示
话不多说，首先上图看看项目效果，如果觉得还行的话咱们就来看看他具体是怎么实现的。
3、表结构
该项目包含以下四张表，分别是活动表、奖项表、奖品表以及中奖记录表。具体的SQL会在文末给出。
4、项目搭建
咱们首先先搭建一个标准的Spring boot 项目，直接IDEA创建，然后选择一些相关的依赖即可。
4.1 依赖
该项目主要用到了：Redis，thymeleaf，mybatis-plus等依赖。
<dependencies>4.2 YML配置
依赖引入之后，我们需要进行相应的配置：数据库连接信息、Redis、mybatis-plus、线程池等。
server:
port: 8080
servlet:
context-path: /
spring:
datasource:
druid:
url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false
username: root
password: 123456
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
initial-size: 30
max-active: 100
min-idle: 10
max-wait: 60000
time-between-eviction-runs-millis: 60000
min-evictable-idle-time-millis: 300000
validation-query: SELECT 1 FROM DUAL
test-while-idle: true
test-on-borrow: false
test-on-return: false
filters: stat,wall
redis:
port: 6379
host: 127.0.0.1
lettuce:
pool:
max-active: -1
max-idle: 2000
max-wait: -1
min-idle: 1
time-between-eviction-runs: 5000
mvc:
view:
prefix: classpath:/templates/
suffix: .html
# mybatis-plus
mybatis-plus:
configuration:
map-underscore-to-camel-case: true
auto-mapping-behavior: full
mapper-locations: classpath*:mapper/**/*Mapper.xml4.3 代码生成
这边我们可以直接使用mybatis-plus的代码生成器帮助我们生成一些基础的业务代码，避免这些重复的体力活。
这边贴出相关代码，直接修改数据库连接信息、相关包名模块名即可。
public class MybatisPlusGeneratorConfig {
public static void main(String[] args) {
// 代码生成器
AutoGenerator mpg = new AutoGenerator();4.4 Redis 配置
我们如果在代码中使用 RedisTemplate 的话，需要添加相关配置，将其注入到Spring容器中。
@Configuration
public class RedisTemplateConfig {
@Bean
public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
RedisTemplate<Object, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
// 使用Jackson2JsonRedisSerialize 替换默认序列化
Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);4.5 常量管理
由于代码中会用到一些共有的常量，我们应该将其抽离出来。
public class LotteryConstants {public enum ReturnCodeEnum {对Redis中的key进行统一的管理。
public class RedisKeyManager {4.6 业务代码
4.6.1 抽奖接口
我们首先编写抽奖接口，根据前台传的参数查询到具体的活动，然后进行相应的操作。（当然，前端直接是写死的/lottery/1）
@GetMapping("/{id}")
public ResultResp<LotteryItemVo> doDraw(@PathVariable("id") Integer id, HttpServletRequest request) {
String accountIp = CusAccessObjectUtil.getIpAddress(request);
log.info("begin LotteryController.doDraw,access user {}, lotteryId,{}:", accountIp, id);
ResultResp<LotteryItemVo> resultResp = new ResultResp<>();
try {
//判断当前用户上一次抽奖是否结束
checkDrawParams(id, accountIp);为了避免用户重复点击抽奖，所以我们通过Redis来避免这种问题，用户每次抽奖的时候，通过setNx给用户排队并设置过期时间；如果用户点击多次抽奖，Redis设置值的时候发现该用户上次抽奖还未结束则抛出异常。
最后用户抽奖成功的话，记得清除该标记，从而用户能够继续抽奖。
4.6.2 初始化数据
从抽奖入口进来，校验成功以后则开始业务操作。
@Override
public void doDraw(DoDrawDto drawDto) throws Exception {
RewardContext context = new RewardContext();
LotteryItem lotteryItem = null;
try {
//JUC工具 需要等待线程结束之后才能运行
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(1);
//判断活动有效性
Lottery lottery = checkLottery(drawDto);
//发布事件，用来加载指定活动的奖品信息
applicationContext.publishEvent(new InitPrizeToRedisEvent(this, lottery.getId(), countDownLatch));
//开始抽奖
lotteryItem = doPlay(lottery);
//记录奖品并扣减库存
countDownLatch.await(); //等待奖品初始化完成
String key = RedisKeyManager.getLotteryPrizeRedisKey(lottery.getId(), lotteryItem.getPrizeId());
int prizeType = Integer.parseInt(redisTemplate.opsForHash().get(key, "prizeType").toString());
context.setLottery(lottery);
context.setLotteryItem(lotteryItem);
context.setAccountIp(drawDto.getAccountIp());
context.setKey(key);
//调整库存及记录中奖信息
AbstractRewardProcessor.rewardProcessorMap.get(prizeType).doReward(context);
} catch (UnRewardException u) { //表示因为某些问题未中奖，返回一个默认奖项
context.setKey(RedisKeyManager.getDefaultLotteryPrizeRedisKey(lotteryItem.getLotteryId()));
lotteryItem = (LotteryItem) redisTemplate.opsForValue().get(RedisKeyManager.getDefaultLotteryItemRedisKey(lotteryItem.getLotteryId()));
context.setLotteryItem(lotteryItem);
AbstractRewardProcessor.rewardProcessorMap.get(LotteryConstants.PrizeTypeEnum.THANK.getValue()).doReward(context);
}
//拼接返回数据
drawDto.setLevel(lotteryItem.getLevel());
drawDto.setPrizeName(context.getPrizeName());
drawDto.setPrizeId(context.getPrizeId());
}
首先我们通过CountDownLatch来保证商品初始化的顺序，关于CountDownLatch可以查看 JUC工具 该文章。
然后我们需要检验一下活动的有效性，确保活动未结束。
检验活动通过后则通过ApplicationEvent 事件实现奖品数据的加载，将其存入Redis中。或者通过ApplicationRunner在程序启动时获取相关数据。我们这使用的是事件机制。ApplicationRunner 的相关代码在下文我也顺便贴出。
事件机制
public class InitPrizeToRedisEvent extends ApplicationEvent {有了事件机制，我们还需要一个监听事件，用来初始化相关数据信息。具体业务逻辑大家可以参考下代码，有相关的注释信息，主要就是将数据库中的数据添加进redis中，需要注意的是，我们为了保证原子性，是通过HASH来存储数据的，这样之后库存扣减的时候就可以通过opsForHash来保证其原子性。
当初始化奖品信息之后，则通过countDown()方法表名执行完成，业务代码中线程阻塞的地方可以继续执行了。
@Slf4j
@Component
public class InitPrizeToRedisListener implements ApplicationListener<InitPrizeToRedisEvent> {上面部分是通过事件的方法来初始化数据，下面我们说下ApplicationRunner的方式：
这种方式很简单，在项目启动的时候将数据加载进去即可。
我们只需要实现ApplicationRunner接口即可，然后在run方法中从数据库读取数据加载到Redis中。
@Slf4j
@Component
public class LoadDataApplicationRunner implements ApplicationRunner {4.6.3 抽奖
我们在使用事件进行数据初始化的时候，可以同时进行抽奖操作，但是注意的是这个时候需要使用countDownLatch.await();来阻塞当前线程，等待数据初始化完成。
在抽奖的过程中，我们首先尝试从Redis中获取相关数据，如果Redis中没有则从数据库中加载数据，如果数据库中也没查询到相关数据，则表明相关的数据没有配置完成。
获取数据之后，我们就该开始抽奖了。抽奖的核心在于随机性以及概率性，咱们总不能随便抽抽都能抽到一等奖吧？所以我们需要在表中设置每个奖项的概率性。如下所示：
在我们抽奖的时候需要根据概率划分处相关区间。我们可以通过Debug的方式来查看一下具体怎么划分的：
奖项的概率越大，区间越大；大家看到的顺序是不同的，由于我们在上面通过Collections.shuffle(lotteryItems);将集合打乱了，所以这里看到的不是顺序展示的。
在生成对应区间后，我们通过生成随机数，看随机数落在那个区间中，然后将对应的奖项返回。这就实现了我们的抽奖过程。
private LotteryItem doPlay(Lottery lottery) {
LotteryItem lotteryItem = null;
QueryWrapper<LotteryItem> queryWrapper = new QueryWrapper<>();
queryWrapper.eq("lottery_id", lottery.getId());
Object lotteryItemsObj = redisTemplate.opsForValue().get(RedisKeyManager.getLotteryItemRedisKey(lottery.getId()));
List<LotteryItem> lotteryItems;
//说明还未加载到缓存中，同步从数据库加载，并且异步将数据缓存
if (lotteryItemsObj == null) {
lotteryItems = lotteryItemMapper.selectList(queryWrapper);
} else {
lotteryItems = (List<LotteryItem>) lotteryItemsObj;
}
//奖项数据未配置
if (lotteryItems.isEmpty()) {
throw new BizException(ReturnCodeEnum.LOTTER_ITEM_NOT_INITIAL.getCode(), ReturnCodeEnum.LOTTER_ITEM_NOT_INITIAL.getMsg());
}
int lastScope = 0;
Collections.shuffle(lotteryItems);
Map<Integer, int[]> awardItemScope = new HashMap<>();
//item.getPercent=0.05 = 5%
for (LotteryItem item : lotteryItems) {
int currentScope = lastScope + new BigDecimal(item.getPercent().floatValue()).multiply(new BigDecimal(mulriple)).intValue();
awardItemScope.put(item.getId(), new int[]{lastScope + 1, currentScope});
lastScope = currentScope;
}
int luckyNumber = new Random().nextInt(mulriple);
int luckyPrizeId = 0;
if (!awardItemScope.isEmpty()) {
Set<Map.Entry<Integer, int[]>> set = awardItemScope.entrySet();
for (Map.Entry<Integer, int[]> entry : set) {
if (luckyNumber >= entry.getValue()[0] && luckyNumber <= entry.getValue()[1]) {
luckyPrizeId = entry.getKey();
break;
}
}
}
for (LotteryItem item : lotteryItems) {
if (item.getId().intValue() == luckyPrizeId) {
lotteryItem = item;
break;
}
}
return lotteryItem;
}
4.6.4 调整库存及记录
在调整库存的时候，我们需要考虑到每个奖品类型的不同，根据不同类型的奖品采取不同的措施。比如如果是一些价值高昂的奖品，我们需要通过分布式锁来确保安全性；或者比如有些商品我们需要发送相应的短信；所以我们需要采取一种具有扩展性的实现机制。
具体的实现机制可以看下方的类图，我首先定义一个奖品方法的接口（RewardProcessor），然后定义一个抽象类（AbstractRewardProcessor），抽象类中定义了模板方法，然后我们就可以根据不同的类型创建不同的处理器即可，这大大加强了我们的扩展性。
比如我们这边就创建了库存充足处理器及库存不足处理器。
接口：
public interface RewardProcessor<T> {抽象类：
@Slf4j
public abstract class AbstractRewardProcessor implements RewardProcessor<RewardContext>, ApplicationContextAware {我们可以从抽象类中的doReward方法处开始查看，比如我们这边先查看库存充足处理器中的代码：
库存处理器执行的时候首相将Redis中对应的奖项库存减1，这时候是不需要加锁的，因为这个操作是原子性的。
当扣减后，我们根据返回的值判断商品库存是否充足，这个时候库存不足则提示未中奖或者返回一个默认商品。
最后我们还需要记得更新下数据库中的相关数据。
@Override
protected void processor(RewardContext context) {
//扣减库存（redis的更新）
Long result = redisTemplate.opsForHash().increment(context.getKey(), "validStock", -1);
//当前奖品库存不足，提示未中奖，或者返回一个兜底的奖品
if (result.intValue() < 0) {
throw new UnRewardException(ReturnCodeEnum.LOTTER_REPO_NOT_ENOUGHT.getCode(), ReturnCodeEnum.LOTTER_REPO_NOT_ENOUGHT.getMsg());
}
List<Object> propertys = Arrays.asList("id", "prizeName");
List<Object> prizes = redisTemplate.opsForHash().multiGet(context.getKey(), propertys);
context.setPrizeId(Integer.parseInt(prizes.get(0).toString()));
context.setPrizeName(prizes.get(1).toString());
//更新库存（数据库的更新）
lotteryPrizeMapper.updateValidStock(context.getPrizeId());
}
方法执行完成之后，我们需要执行afterProcessor方法：
这个地方我们是通过异步任务异步存入抽奖记录信息。
@Override
protected void afterProcessor(RewardContext context) {
asyncLotteryRecordTask.saveLotteryRecord(context.getAccountIp(), context.getLotteryItem(), context.getPrizeName());
}
在这边我们可以发现是通过Async注解，指定一个线程池，开启一个异步执行的方法。
@Slf4j
@Component
public class AsyncLotteryRecordTask {创建一个线程池：相关的配置信息是我们定义在YML文件中的数据。
@Configuration
@EnableAsync
@EnableConfigurationProperties(ThreadPoolExecutorProperties.class)
public class ThreadPoolExecutorConfig {@Data
@ConfigurationProperties(prefix = "async.executor.thread")
public class ThreadPoolExecutorProperties {
private int corePoolSize;
private int maxPoolSize;
private int queueCapacity;
private String namePrefix;
}
4.7 总结
以上便是整个项目的搭建，关于前端界面无非就是向后端发起请求，根据返回的奖品信息，将指针落在对应的转盘位置处，具体代码可以前往项目地址查看。希望大家可以动个小手点点赞，嘻嘻。
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