用.NET Core实现一个类似于饿了吗的简易拆红包功能

 

需求说明

以前很讨厌点外卖的我，最近中午经常点外卖，因为确实很方便，提前点好餐，算准时间，就可以在下班的时候吃上饭，然后省下的那些时间就可以在中午的时候多休息一下了。

点餐结束后，会有一个好友分享红包功能，虽说这个红包不能提现，但却可以抵扣点餐费用，对于经常点餐的人来说，直接用于抵扣现金确实是很大的诱惑，在点餐之后所获得的那个红包，必须要分享出去才能拆。

那么如果自己也想实现以下抢红包功能，需要说明的是，本文所描述的红包功能更多的关注与随机红包的生成，至于高并发、数据一致性等问题，本文暂未涉及，以下是本文所讨论的两个技术点：

• 不同的消费金额获取的红包总额不同，消费金额越大，红包总额就越大，红包总数也就越多；
• 假设有一天，有一种需求是，需要保证参与抢红包的人获得的红包金额在平均数附近波动，也就是尽量的服从正态分布；

功能实现

本文描述的场景，所涉及到的金额以分为单位，目的是为了更好的处理随机数。总体的示意图如下：

消费后红包的初始化

需求重点，用户分享出去的红包总额跟消费总额成正比，可以分拆的子红包个数也与消费总额成正比。

比如：

• 10-20元的消费金额，可以分享的单个红包金额为10元，可以供5个人抢
• 20-40元的消费金额，可以分享的单个红包金额为20元，可以供8个人抢
• 40-60元的消费金额，可以分享的单个红包金额为30元，可以供10个人抢
• 60-100元的消费金额，可以分享的单个红包金额为40元，可以供10个人抢
• 100元以上的消费金额，可以分享的单个红包金额为50元，可以供10个人抢

那么我们设计出来一个实体，用于表示红包信息，以方便的配置及调整红包规则

public class RedPacketsInfo
{
    /// <summary>
    /// 最大消费金额
    /// </summary>
    public int MaxAmount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 最小消费金额
    /// </summary>
    public int MinAmount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 红包金额
    /// </summary>
    public int TotalAmount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 红包可被分割的数量
    /// </summary>
    public int RedPacketQuantity { get; set; }
}

红包初始化信息

private static List<RedPacketsInfo> GetRedPackets()
{
    return new List<RedPacketsInfo>()
    {
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 1000,
            MaxAmount = 2000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 2000,
            MaxAmount = 3000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 4000,
            MaxAmount = 6000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 6000,
            MaxAmount = 8000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 10000,
            MaxAmount = int.MaxValue,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        }
    };
}

接下来我们就可以通过消费金额获取相应的红包信息了。

随机红包的生成时机及处理

随机红包的生成可以在抢之前生成也可以在抢的过程中确定，一般而言，很多时候红包会在抢的过程中动态的实际分配，不过在本文中，红包在用户分享成功后会预先生成，主要原因是为了更好地处理处理数据，以使得数据能够服从正态分布。

以下是其流程图，其中有一段逻辑是回调功能，可能会有圈友会问，如何保证有回调以及回调是成功的，这个地方有很多种处理，比如MQ、任务调度等，此处也不做讨论

那么我们需要设计一个新的实体，以表示分享出去的红包及其生成的随机红包：

public class SharedRedPacket
{
    /// <summary>
    /// 分享人UserId
    /// </summary>
    public int SenderUserId { get; set; }

    /// <summary>
    /// 分享时间
    /// </summary>
    public DateTime SendTime { get; set; }

    public List<RobbedRedPacket> RobbedRedPackets { get; set; }
}

public class RobbedRedPacket
{
    /// <summary>
    /// 抢到红包的人的UserId
    /// </summary>
    public int UserId { get; set; }

    /// <summary>
    /// 抢到的红包金额
    /// </summary>
    public int Amount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 抢到时间
    /// </summary>
    public DateTime RobbedTime { get; set; }
}

在实现过程中，根据用户消费金额获取相应红包，然后通过随机数，生成n-1个原始的随机数据，最后一个数据用总和减去n-1个数据的和获取到。

//红包随机拆分
Random ran = new Random();
List<double> randoms = new List<double>(redPacketsList.Count);
for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity - 1; i++)
{
    int max = (totalAmount - (redPacketsInfo.RedPacketQuantity - i)) * 1;
    int result = ran.Next(1, max);
    randoms.Add(result);
    totalAmount -= result;
}
randoms.Add(totalAmount);

然后通过设置好系数，以处理数据达到服从正太分布的目的：

//正太分布处理
for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity; i++)
{
    double a = Math.Sqrt(Math.Abs(2 * Math.Log(randoms[i], Math.E)));
    double b = Math.Cos(2 * Math.PI * randoms[i]);
    randoms[i] = a * b * 0.3 + 1;
}

经过第二次处理后，得到的数据与原始数据有偏差，那么我们通过等比例方式再次处理，以确保拆分后的红包总额等于红包原始总额：

//生成最终的红包数据
double d = originalTotal / randoms.Sum();
SharedRedPacket sharedRedPacket = new SharedRedPacket();
sharedRedPacket.RobbedRedPackets = new List<RobbedRedPacket>(redPacketsList.Count);
for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity - 1; i++)
{
    sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Add(new RobbedRedPacket
    {
        Amount = (int)Math.Round(randoms[i] * d, 0)
    });
}
sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Add(new RobbedRedPacket
{
    Amount = originalTotal - sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Sum(p => p.Amount)
});

测试

测试效果图如下：

部分代码如下，

Console.WriteLine("是否分享输入Y分享成功，输入N退出");
string result = Console.ReadLine();
if (result == "Y")
{
    var leftRedPacket = sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Where(p => p.UserId <= 0).ToList();
    var robbedRedPacket = leftRedPacket[new Random().Next(1, leftRedPacket.Count + 1)];
    Console.WriteLine("抢到的到红包金额是：" + robbedRedPacket.Amount);
    Console.WriteLine("-------------------------------------------------------");
}