遇到一个问题，需要从预插入数据的表，随机找一条，分配给一个用户，求一个简洁的方案
ZSeptember · 2022-03-04 15:05:53 +08:00 · 3078 次点击这是一个创建于 993 天前的主题，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。
背景：
需求：
预先创建一批 coupons ，存到 coupons 表里面，然后将这些 coupons 发给用户，要求是一个 coupon 只能发给一个用户，不能重复发放。
分配性能越高越好。
现状：
- coupons 分配服务有多实例
- 其他服务请求 coupons 分配服务获取 coupon
当前方案：
两个步骤：
- 随机读一个 coupon
- 分配 coupon 使用数据库事务+乐观锁，保证不重复分配
所以优化重点是：尽量少访问数据库；随机读到的 coupon 尽量不要冲突。
优化方案：
预读取 100 个 coupons 到内存，分配的时候优先从缓存中读取，缓存没有从数据库再读一批。
为了解决多实例读取冲突问题，在 redis 记录一个 coupon id 作为 cursor ，每读一批，将 redis 中的 cursor 更新为最新的，下一批读取的是，id > cursor 的 coupons 。
redis 可以做到 cas 更新 cursor ，可以保证读取的每一批都不会重复。
cursor 也是 30min 失效，下一次继续从 0 开始，就算读取了一批，但是没有分配，然后挂了，被跳过的 coupons 还是会有机会读到的。
求教
因为公司大佬觉得引入 redis ，方案比较复杂，不好维护；想跟大家请教下，看有没有什么更简洁的方案，不用引入数据库以外依赖
第 1 条附言 · 2022-03-04 17:13:39 +08:00
附加一条现状
1. 辣鸡 spanner 没有 random 函数，做不到运行时读取随机
1. 辣鸡 spanner 没有 random 函数，做不到运行时读取随机
第 2 条附言 · 2022-03-04 20:19:14 +08:00
暂定方案
1. 创建的 coupon 不落数据库，直接 rpush 到 redis queue
2. 分配的时候，直接 lpop 一条数据
3. 分配的时候用 coupon id 做唯一索引控制，保证不会重复分配。
1. 创建的 coupon 不落数据库，直接 rpush 到 redis queue
2. 分配的时候，直接 lpop 一条数据
3. 分配的时候用 coupon id 做唯一索引控制，保证不会重复分配。
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sagaxu 2022-03-04 15:14:02 +08:00 via Android  1
生成时随机，分配时按顺序
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ZSeptember OP @sagaxu 可以具体一点吗。生成的时候随机，其实生成以后已经不随机了。
我们用的 spanner ，不支持 random 函数。。不然每一批可以 random 选择 100 个，冲突概率也不高了。 |
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agzou 2022-03-04 15:22:59 +08:00
coupons 分配服务有多个的时候，肯定要用到分布式锁，最简单就是用 redis ，有现成代码，也可以用 JDBC+数据库实现一个分布式锁。
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ZSeptember OP @agzou 分布式锁更重了，分布式锁的 timeout 很难解决。用数据库乐观锁简单点，但是大佬还是觉得复杂了，不希望引入 redis 。
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murmur 2022-03-04 15:29:53 +08:00
我感觉这个可以从业务层面解决，不想用 redis ，不想上排它锁，那就把数设置灵活点，比如 100 张的名额，那我做活动就发 80 ，万一锁出了问题发了 90 张也在承受范围内
另外大额优惠券在实际电商的时候本来就是看人的，有些人生来就失去资格了，所以并发也是可以优化的 |
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murmur 2022-03-04 15:33:14 +08:00
另外，实际上发卡系统对实时性也没有明确要求，京东不是经常告诉你你的优惠券 5-10 分钟才会到账么
很多东西就得用业务解决，死磕技术是没用的，就跟双十一抢购一样，0 点抢购天怒人怨，连续热卖两个月不好吗？ |
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ZSeptember OP @murmur 数量其实不是重点，重点是一个 coupon 只能给一个人发，不能重复发。
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ZSeptember OP 重点其实看怎么能提高随机读取 coupon 的性能以及随机性
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ZSeptember OP @murmur 实时性其实要求也不是特别高，但是还是需要提高分配性能而已。
现在其实有一个最基本的方案： 1. 读 100 个 coupons 2. 随机选择一个 冲突概率还是挺低的，但是每一次都要读数据库，有点浪费 |
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Habyss 2022-03-04 15:56:00 +08:00
1. 读取 100 个 coupons(条件是未标记预分配), 并数据库标记预分配
2. 随机的话, 是否能做到生成到数据库中时就是随机的呢 |
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ZSeptember OP @Habyss
1. 第一种考虑过，读取 100 个，然后全部删除掉，和预分配状态本质差不多；就是考虑到这时候挂掉了就浪费一批 coupons 。 2. 存到数据库可以给一个随机编号，但是不知道怎么能读出来是随机的？ |
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mxT52CRuqR6o5 2022-03-04 16:11:53 +08:00
从数据库选取一条未被发出的 coupon 并标记为已发送（直接用原子操作实现，就不需要关心锁的问题）
把这条 coupon 发给用户，发失败的话就从头再来 代价是可能会有一些 coupon 没被发出去但被标记为已发送 这个方案如何 |
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haython 2022-03-04 16:13:54 +08:00
我们当时也这样做过，后来发现，既然跟用户绑定了，券一样也无所谓
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mxT52CRuqR6o5 2022-03-04 16:19:55 +08:00
你很强调随机，不是很明白你这个随机具体是要用来干嘛的
就像#1 说的 [生成时随机，分配时按顺序] ，分配时根本不需要随机 |
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luckyrayyy 2022-03-04 16:20:28 +08:00
@ZSeptember 这种情况不用删除掉啊，打个已经被获取的标记，等到真的分配成功后再删除或者打标记分配成功。如果有一批 coupons 被获取了，但是服务器挂掉，那就用一个 Task 扫表长时间获取未分配的重新改成未分配。
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Habyss 2022-03-04 16:26:34 +08:00
@ZSeptember
1. 挂掉是极端情况, 按照预分配状态的话, 即使挂掉了也是可以再将预分配还原的(预分配 /未分配 /已分配) 这样有一种情况就是, 数据库未分配 coupon 发完了, 但是还存在极少部分在内存中预分配, 这时候基本上已经尾声了, 那就直接查出预分配的来分... 反正也是有数据库的乐观锁的. 2. 我想的简单, 就是打乱之后再存数据库, 那顺序拿出来的也就相当于随机了... |
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InternetExplorer 2022-03-04 16:29:14 +08:00
生成的时候随机好，每个 coupon 给一个发放时间点，时间点可以均匀分布在活动时间上，哪个用户最先在发放时间后访问（或者请求）就分给哪个用户。
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ZSeptember OP @mxT52CRuqR6o5 看分配步骤，随机性是为了避免乐观锁冲突，影响分配性能，因为要保证不能重复分配同一个 coupon 。
你的那个方案和我 10 楼回复的一样，能 work ，但是性能应该应该比较差。其实我测试过，性能应该能满足我们系统现在的需求，但是天花板比较低。 |
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ryd994 2022-03-04 16:29:53 +08:00 via Android
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clf 2022-03-04 16:30:31 +08:00
coupons 表先不会动，随机往数据库 U 表里塞 N 个用户，各个服务自由塞，超过 coupons 表个数无所谓。
然后由一个服务取最前面 N 个不同的用户和 coupons 里一一对应即可。 |
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freelancher 2022-03-04 16:32:57 +08:00
考虑用伪随机吗？例如给用户手机尾号是 9 的发优惠券。发到完为止。就好啦。没这么多要操心的。
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ZSeptember OP @Habyss
@mxT52CRuqR6o5 我强调随机是是因为当前的保证不重复分配的方案是乐观锁，随机能避免冲突，提高性能。 如果分配方案不使用乐观锁，可以不需要 但是整体方案需要考虑到正确性以及性能 |
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mekingname 2022-03-04 16:38:31 +08:00
如果你是随机取一个 coupon ，那为什么你不一开始就把所有 coupon 顺序打乱再入库，这样按顺序读取不就相当于原来顺序入库时的随机读取了吗？这样用户请求的时候，你就按顺序返回就好了。每次返回的时候就把这一条锁定。
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mango88 2022-03-04 16:43:15 +08:00
不用乐观锁的话，
就把生成好的 coupons 读出来放 redis 里，每次 lpop 一个出来 |
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ZSeptember OP |
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ZSeptember OP @freelancher 你这是一种方案，对用户分区，冲突概率会低一些，但是哪个实例负责哪个分区也是一个问题，需要协商。。。
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RickyC 2022-03-04 16:49:00 +08:00
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ZSeptember OP @haython 这一点和我们业务不一样，我们的 coupon 是一个 coupon code 发给用户就需要能使用的。
现在的方案，不是在生成 coupon 的时候就给用户绑定，不过确实启发了一下，可以在生成的时候就绑定到人。就是较大调整。 |
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CantSee 2022-03-04 17:20:11 +08:00
通过 Queue 进行读取是不是好点呢,每次读取一个,绑定用户,预加载到 Queue 中,没有了再查一批加载到 Queue 中;
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oddcc 2022-03-04 17:21:09 +08:00
感觉就是个发号器啊
可以考虑这样做 有两张表，一个表放未使用的，一个表放已使用的 提前生成一大批可用的 coupon 放到未使用的表中 每次把一批 coupon 读到内存之后，就移动到已使用的表中，视为已使用的 根据并发的压力调整这一批 coupon 有多少个 这样你有多个分配服务，也不会重复，也不会冲突。也不涉及到其他的依赖，也不涉及到复杂的锁 就算中间服务崩溃了，恢复之后也不会有重复的 |
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9c04C5dO01Sw5DNL 2022-03-04 17:22:17 +08:00
必须得预先创建吗？可不可以请求分配时再创建 coupon ，写入成功代表分配成功。
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haython 2022-03-04 17:30:16 +08:00
@ZSeptember 只要是发到用户账户里，都可以一个码给多个人，使用的时候，只检查券的使用规则和用户的使用记录。只有让用户手动输入码的，才要保证唯一
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ZSeptember OP @oddcc 你这个和我 12 楼的一样的，是可以的。读 100 个，然后把这 100 个删掉，就不会被其他实例读取了。
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edward1987 2022-03-04 17:48:28 +08:00
同 #1 #25 。 生成时随机，然后直接存 redis,用 lpop 读取就行。 你原本的 redis 方案太麻烦。。
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corningsun 2022-03-04 17:48:56 +08:00
同步并发操作转异步单线程就好了，加个中间状态。
1 用户请求后是标记为 “待分发” 状态。 2 再单独起个线程跑任务，取所有 “待分发” 的用户，按顺序从 coupon 分配，这时候就不存在冲突的问题了。 3 用户查询的地方改一下，加个 “分配中” 页面 |
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ZSeptember OP @corningsun 服务多实例的，你这是转单实例了。
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9c04C5dO01Sw5DNL 2022-03-04 18:12:50 +08:00
我的意思是，如果预创建只是为了限制数量的话，就不需要预创建了。可以用乐观锁计数，和请求时分配 coupon 放在同一个事务中。
比如： ``` begin; update ct set count=count+1 where count=? and count<?; update 成功则继续： insert into coupon_user ...... insert 成功则表示分配成功 commit ; ``` |
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ZSeptember OP @edward1987 @mango88 可以，直接不落数据库
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ZSeptember OP @giiiiiithub 忘记说明一个大限制，因为一些不可控的原因，创建 coupon 是有 rate limit 限制的 2 QPS ，40 RPM 。但是提供批量创建机制 每次 100 个。
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corningsun 2022-03-04 18:29:04 +08:00
@ZSeptember
用户请求还是多实例啊，只是把分发 coupon 变成单线程了。 单线程操作的速度是很快的，比如设置批量操作上限 1 万条。 每次查询 “待分发” 的用户最多 1 万个，然后去 coupon 查询和用户数相同的出来直接分配，再批量更新。 |
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ZSeptember OP @corningsun 可以，转串行，没问题，就是改动比较大。
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siweipancc 2022-03-04 18:53:20 +08:00 via iPhone
随机入库的数据有一个唯一索引列 1 开始递增，用户每次请求 redis 原子加一取对应数据行。
缺点是每次初始化数据批量入库都要全局锁，而且业务回滚之后对应的行要删除下次入库不能复用。 |
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rekulas 2022-03-04 21:42:32 +08:00
如果不想用 redis ，消息队列也可以实现该功能，预先把可用 coupon 都推到消息队列，消费即确认该 coupon ，还可以进一步集合消息队列延迟更新数据库，几乎不会造成压力
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lldld 2022-03-04 22:01:12 +08:00
好比手机号嘛, 按号段先分配给不同的运营商, 运营商再卖给个人.
另起一个服务, 目前的服务每次向新的服务申请若干连续的优惠券(申请记录在一张新表里面, 请求比较少, 可以不用 redis), 用完了再申请. |
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darkengine 2022-03-04 22:04:58 +08:00
我觉得完全没有必要随机啊，只要 coupon code 不会被猜出来就行了。对于开发者来说你觉得是顺序的，但是对于单个用户来说，随机领跟按顺序领没有区别。
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ZeawinL 2022-03-04 22:37:54 +08:00
用用户 id 和可分配的 coupon 数取模
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ZSeptember OP @ZeawinL 每次都要 count 一次，然后 offset 一次，性能不太行。
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chihiro2014 2022-03-04 22:51:15 +08:00
不一定要 redis ，用 Guava Cache ，本地缓存
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Huelse 2022-03-04 23:05:18 +08:00
插入的时候就做好随机了，取的时候按顺序取这么做应该没问题
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xy90321 2022-03-04 23:35:30 +08:00 via iPhone
1 ） coupon 表乱序插入，并且每行加一个自增 ID 。2 ）为自增 ID 做一个 Sequence 。3 ）所有服务通过 Sequence.nextval 拿到 ID 来取 coupon 。
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ZSeptember OP @xy90321 自增步长改成 100 ，就是和我最开始的方案差不多，只是我是用 redis 保存 sequence 。使用自增连续序列确实可以，不过我们使用 spanner ，自增插入会有热点问题，一般不考虑。
不过我的方案，相比，去掉了 redis 依赖，热点影响应该还可以接受，感觉确实还行。 |
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xy90321 2022-03-05 14:38:07 +08:00 via iPhone
@ZSeptember
如果 redis 做原子操作的性能能接受的话，那无非是再加个允许接受 coupon 意外灭失的前提。 这样 redis 每次从 coupon 表里面读出一套 coupon （比如 5000 条）的同时，把 coupon 表里对应的 coupon 状态直接切成已消费完毕。 这样不论 redis 怎么搞，最多就是意外灭失 5000 个 coupon 而已，不影响你主体业务逻辑的完整性。 |
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ZSeptember OP @xy90321 看我 12 楼，你这个方案提过了
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snowsui 2022-03-06 12:37:12 +08:00
给你一个方案，这一批 coupon 我理解应该是一个规则吧，假设这个规则叫做活动，缓存里存下活动 id&用户的关系就行了，这样是否领取通过缓存判断，有这个用户就领取过了。没有的话再去通过发号器也好，还是之前生成的也好，落库 couponId 绑定用户
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sampeng 2022-03-06 14:14:33 +08:00
redis 要维护麻烦，就没有比 redis 更麻烦的了。。。再说了。。没有 redis ，很多性能问题需要花很大的精力才能解决。。
另外，如果实例数是固定的，一致性 hash 就能把预生成好的直接匹配到每个实例上去。我觉得每次 load 几百条进来挺好的。。简单可依赖。。 |
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