红包的设计实现
红包的设计实现
红包功能的设计实现是⼀个很有趣的话题，主要的功能是P个⼈抢总⾦额M的N个红包，满⾜先抢的N个⼈能抢到红包。如果这是⼀个leetcode的算法题⽬难度应该是easy，只要保证Ni抢到的⾦额区间在[0.01,2倍剩余⾦额平均值）就能ac。
将算法带⼊到真实的⼯程实现，问题就要复杂得多，如果达到的量级，明显要考虑的有以下⼏点。
1. 拆红包
2. ⾼并发读
3. 并发写
4. ⽹络流量峰值
5. 对账
6. 降级
7. 故障恢复
拆红包
拆红包有预拆包和实时拆包2种策略
预拆包策略
江西中考2022时间预拆包的策略在发红包时将⾦额M的红包拆分成N份，将分配好的结果放⼊内存队列或者cache，通过incr操作在⽤户抢红包时分配预算好的红包slot，预算的策略可以避免对共享资源的操作，减少了锁竞争，服务本⾝是⽆状态的，设计和实现相对简单，伸缩性较好。劣势是需要额外的存储空间，如果存在⼤量活跃红包或者红包份数很多时会增加成本。
实时拆包
实时拆包的策略在⽤户抢红包时实时拆包计算⾦额，这样只需要保存剩余红包数量和⾦额，不需要额外保存每个预拆包的红包⾦额。使⽤预拆包的策略会⾯临并发写的问题，如果多个拆红包的请求同时执⾏会导致数据不⼀致引起超发的问题，可以使⽤CAS操作实现乐观锁保证并发拆包不会出现问题。
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应对⾼并发读的通常思路是业务层拦截过滤⽆效请求，使⽤有效的缓存。可以使⽤Cache层decr功能
记录请求红包的⽤户数，当decr到0后就拦截后⾯的请求直接返回，对DAO层也要增加相应的缓存减少数据库的压⼒。
并发写
应对并发写的通常思路是串⾏化和乐观锁。在⽤户抢红包时实时拆包计算⾦额，每抢到⼀个红包，就cas更新剩余⾦额和红包个数，同时在DB中记录凭证，考虑到DB的写⼊压⼒，需要做分库分表，冷热分离。
⽹络流量峰值
⼤量⽤户同时抢红包是否会造成⽹络拥塞，发红包和抢红包最好在同⼀个IDC。
对账
考虑到拆红包凭证和⼊账是异步的2套系统，以及出现故障的可能，需要定时对账保证数据的⼀致性。
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在cache故障时有限流的使⽤DB进⾏服务，在资源紧张的时候关闭掉⾮核⼼流程，在实时⼊账请求量过⼤时，延迟批量⼊账。
背景：有某个朋友在朋友圈咨询红包的架构，于是乎有了下⾯的⽂字（有误请提出，谢谢）
概况：2014年红包使⽤数据库硬抗整个流量，2015年使⽤cache抗流量。
1. 的⾦额什么时候算？
答：⾦额是拆的时候实时算出来，不是预先分配的，采⽤的是纯内存计算，不需要预算空间存储。。
采取实时计算⾦额的考虑：预算需要占存储，实时效率很⾼，预算才效率低。
2. 实时性：为什么明明抢到红包，点开后发现没有？
答：2014年的红包⼀点开就知道⾦额，分两次操作，先抢到⾦额，然后再转账。
2015年的红包的拆和抢是分离的，需要点两次，因此会出现抢到红包了，但点开后告知红包已经被领完的状况。进⼊到第⼀个页⾯不代表抢到，只表⽰当时红包还有。
3. 分配：红包⾥的⾦额怎么算？为什么出现各个红包⾦额相差很⼤？
答：随机，额度在0.01和剩余平均值*2之间。
例如：发100块钱，总共10个红包，那么平均值是10块钱⼀个，那么发出来的红包的额度在0.01元～20元之间波动。
当前⾯3个红包总共被领了40块钱时，剩下60块钱，总共7个红包，那么这7个红包的额度在：0.01～（60/7*2）=17.14之间。
注意：这⾥的算法是每被抢⼀个后，剩下的会再次执⾏上⾯的这样的算法（Tim⽼师也觉得上述算法太复杂，不知基于什么样的考虑）。
这样算下去，会超过最开始的全部⾦额，因此到了最后⾯如果不够这么算，那么会采取如下算法：保证剩余⽤户能拿到最低1分钱即可。
如果前⾯的⼈⼿⽓不好，那么后⾯的余额越多，红包额度也就越多，因此实际概率⼀样的。
4. 红包的设计
年轻人提前还房贷是亏还是赚答：从财付通拉取⾦额数据郭莱，⽣成个数/红包类型/⾦额放到redis集⾥，app端将红包ID的请求放⼊请求队列中，如果发现超过红包的个数，直接返回。根据红包的裸祭处理成功得到令牌请求，则由财付通进⾏⼀致性调⽤，通过像⽐特币⼀样，两边保存交易记录，交易后交给第三⽅服务审计，如果交易过程中出现不⼀致就强制回归。
5. 发性处理：红包如何计算被抢完？
答：cache会抵抗⽆效请求，将⽆效的请求过滤掉，实际进⼊到后台的量不⼤。cache记录红包个数，原⼦操作进⾏个数递减，到0表⽰被抢光。财付通按照20万笔每秒⼊账准备，但实际还不到8万每秒。
6. 通如何保持8w每秒的写⼊？
答：多主sharding，⽔平扩展机器。
7. 据容量多少？
答：⼀个红包只占⼀条记录，有效期只有⼏天，因此不需要太多空间。
8. 询红包分配，压⼒⼤不？
答：抢到红包的⼈数和红包都在⼀条cache记录上，没有太⼤的查询压⼒。
9. ⼀个红包⼀个队列？
答：没有队列，⼀个红包⼀条数据，数据上有⼀个计数器字段。
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0. 有没有从数据上证明每个红包的概率是不是均等？
答：不是绝对均等，就是⼀个简单的拍脑袋算法。
1. 拍脑袋算法，会不会出现两个最佳？
答：会出现⾦额⼀样的，但是⼿⽓最佳只有⼀个，先抢到的那个最佳。
2. 每领⼀个红包就更新数据么？
答：每抢到⼀个红包，就cas更新剩余⾦额和红包个数。
3. 红包如何⼊库⼊账？
数据库会累加已经领取的个数与⾦额，插⼊⼀条领取记录。⼊账则是后台异步操作。朋友祝福
4. ⼊帐出错怎么办？⽐如红包个数没了，但余额还有？
答：最后会有⼀个take all操作。另外还有⼀个对账来保障。

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