面试题--秒杀系统引发的思考

看到这个面试题的时候,脑海中立马浮现出“队列”,那就先来解释下队列吧~

队列和堆栈一样,都是常用的数据结构,特点是先进先出

参考:https://www.cnblogs.com/be-thebest/p/9983672.html

场景说明：

1.初始化队列时，生成一个队列，传入一个参数作为maxsize初始化队列把队尾rear设为0，队头front也设为0，此时queue中只有0号元素，并且rear和front都指向它。

2.入队时，先需要判断队列是否已满（front-rear == maxsize）,如果已满不可在插入，如果未满则允许插入。插入时，front自增，然后依次让队列所有元素向前移动一位（让出队尾位置以便插入新元素），然后生成新的data对象插入到队尾位置。

3.出队时，判断队列是否为空（front == rear），如果为空时，无法出队。如果不为空时，删除front指向的对象，并且front自减，完成出队。

实现代码:

<?php

class data {
    //数据
    private $data;

    public function __construct($data) {
        $this->data = $data;
        echo $data . ":哥进队了！<br>".PHP_EOL;
    }

    public function getData() {
        return $this->data;
    }

    public function __destruct() {
        echo $this->data . "：哥走了！<br>".PHP_EOL;
    }
}

class queue {
    protected $front;//队头
    protected $rear;//队尾
    protected $queue = array('0' => '队尾');//存储队列
    protected $maxsize;//最大数

    public function __construct($size) {
        $this->initQ($size);
    }

    //初始化队列
    private function initQ($size) {
        $this->front = 0;
        $this->rear = 0;
        $this->maxsize = $size;
    }

    //判断队空
    public function QIsEmpty() {
        return $this->front == $this->rear;
    }

    //判断队满
    public function QIsFull() {
        return ($this->front - $this->rear) == $this->maxsize;
    }

    //获取队首数据
    public function getFrontDate() {
        return $this->queue[$this->front]->getData();
    }

    //入队
    public function InQ($data) {
        if ($this->QIsFull()) echo $data . ":我一来咋就满了！（队满不能入队，请等待！）".PHP_EOL;
        else {
            $this->front++;
            for ($i = $this->front; $i > $this->rear; $i--) {
                //echo $data;
                if (isset($this->queue[$i])) {
                    unset($this->queue[$i]);
                }
                $this->queue[$i] = $this->queue[$i - 1];
            }
            $this->queue[$this->rear + 1] = new data($data);
          print_r($this->queue);
            //echo $this->front;
            echo '入队成功！<br>'.PHP_EOL;
        }
    }

    //出队
    public function OutQ() {
        if ($this->QIsEmpty()) echo "队空不能出队！<br>".PHP_EOL;
        else {
            unset($this->queue[$this->front]);
            $this->front--;
            //print_r($this->queue);
            //echo $this->front;
            echo "出队成功！<br>".PHP_EOL;
        }
    }
}

$q = new queue(3);
$q->InQ("小苗");
$q->InQ('马帅');
$q->InQ('溜冰');
$q->InQ('张世佳');
$q->OutQ();
$q->InQ("周瑞晓");
$q->OutQ();
$q->OutQ();
$q->OutQ();
$q->OutQ();

方案1:数据库

悲观锁:增删改查都上锁

乐观锁:大约等于无锁

排他锁:配合事务用,commit后才等于解锁(暂时没发现和悲观锁有什么区别,日后在补充)

1：开启事务
2：查询库存，并显示的设置写锁（排他锁）：SELECT * FROM goods WHERE id = 1 FOR UPDATE
3：生成订单
4：去库存，隐示的设置写锁（排他锁）：UPDATE goods SET counts = counts – 1 WHERE id = 1
5：commit，释放锁

方案2:分布式锁(Memcached、Redis)

用redis来做一个分布式锁，reids->setnx('lock', 1) 设置一个锁，程序执行完成再del这个锁。

锁定的过程，不利于并发执行，大家都在等待锁解开，不建议使用。

方案3:消息队列(RabbidMQ, ActiveMQ,Kafka)

将订单请求全部放入消息队列，然后另外一个后台程序一个个处理队列中的订单请求。

并发不受影响，但是用户等待的时间较长，进入队列的订单也会很多，体验上并不好，也不建议使用。

• 消息队列（RabbidMQ, ActiveMQ,Kafka）主要有两种使用模式：生产者->消费者，发布者->订阅者第一种方式是一对一，后者是一对多消费掉，队例中数据便不再保存，所谓阅后即焚。消息队列的存和取一般是不同的服务，用于服务之间的异步操作，解耦同步操作。
• Redis属于NoSQL类型的缓存/存储，侧重点在支持快速反复读取。数据的产生和消费可能是同一个服务，也可以是多个，如集群。

方案4: redis递减

代码设计

　　1、当用户开始参与秒杀时，将秒杀程序的请求写入Redis（uid, time）中。

　　2、假如只有10个人可以秒杀成功，检查Redis已经存放数据的长度，达到上限后不再插入，说明秒杀已完成。

　　3、最后循环处理存入Redis中的10条数据，然后慢慢取数据存入到数据库中。

在秒杀这一块对数据库压力特别大，如果我们直接在用户发起秒杀请求时，每次都查询数据库是否已经达到秒杀人数上限的话，会造成数据库压力巨大。现在通过Redis的一个队列list，然后把秒杀请求放入到Redis里面，最后将秒杀成功的数据通过入库程序写入到数据库，这样的话会极大缓解mysql的压力。

redis数据类型中的list类型

　　redis 的list 是一个双向链表，可以从头部或者尾部追加数据。

　　* LPUSH/LPUSHX :将值插入到（/存在的）列表头部

　　* RPUSH/RPUSHX: 将值插入到（/存在的）列表尾部

　　* LPOP : 移除并获取列表的第一个元素

　　* RPOP: 移除并获取列表的最后一个元素

　　* LTRIM: 保留指定区间内的元素

　　* LLEN: 获取列表长度

　　* LSET: 通过索引设置列表元素的值

　　* LINDEX: 通过索引获取列表中的元素

　　* LRANGE: 获取列表指定范围内的元素