1 Scenario 場(chǎng)景

電商系統(tǒng)的促銷手段（Electronic Commerce Systems）：

• 優(yōu)惠券
• 拼團(tuán)
• 砍價(jià)
• 老帶新

優(yōu)惠券的種類：

• 滿減券
• 直減券
• 折扣券

優(yōu)惠券系統(tǒng)的核心流程：

發(fā)券

發(fā)券的方式： 同步發(fā)送 or 異步發(fā)送

領(lǐng)券

• 誰(shuí)能領(lǐng)？
• 所有用戶 or 指定的用戶
• 領(lǐng)取上限
• 一個(gè)優(yōu)惠券最多能領(lǐng)取多少?gòu)垼?/li>
• 領(lǐng)取方式
• 用戶主動(dòng)領(lǐng)取 or 自動(dòng)發(fā)放被動(dòng)領(lǐng)取

用券

• 作用范圍
• 商品、商戶、類目
• 計(jì)算方式
• 是否互斥、是否達(dá)到門檻等

需求拆解

商家側(cè)：

• 創(chuàng)建優(yōu)惠券
• 發(fā)送優(yōu)惠券

用戶側(cè)：

• 領(lǐng)取優(yōu)惠券
• 下單
• 使用優(yōu)惠券
• 支付

2 Service 服務(wù)

2.1 服務(wù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2 優(yōu)惠券系統(tǒng)難點(diǎn)

券的分布式事務(wù)，使用券的過程會(huì)出現(xiàn)的分布式問題分析

如何防止超發(fā)

如何大批量給用戶發(fā)券

如何限制券的使用條件

如何防止用戶重復(fù)領(lǐng)券

3 Storage存儲(chǔ)

模型的設(shè)計(jì)

優(yōu)惠券系統(tǒng) Coupon System 模型定義

優(yōu)惠券系統(tǒng)的難點(diǎn)

3.1 表單設(shè)計(jì)

券批次（券模板），coupon_batch

指一批優(yōu)惠券的抽象、模板，包含優(yōu)惠券的大部分屬性。

如商家創(chuàng)建了一批優(yōu)惠券，共1000張，使用時(shí)間為2022-11-11 00:00:00 ~ 2022-11-11 23:59:59，規(guī)定只有數(shù)碼類目商品才能使用，滿100減50。

券

發(fā)放到用戶的一個(gè)實(shí)體，已與用戶綁定。

如將某批次的優(yōu)惠券中的一張發(fā)送給某個(gè)用戶，此時(shí)優(yōu)惠券屬于用戶。

規(guī)則

優(yōu)惠券的使用有規(guī)則和條件限制，比如滿100減50券，需要達(dá)到門檻金額100元才能使用。

券批次表 coupon_batch

規(guī)則表 rule：

規(guī)則內(nèi)容：

 {
   threshold: 5.01 // 使用門檻
   amount: 5 // 優(yōu)惠金額
   use_range: 3 // 使用范圍，0—全場(chǎng)，1—商家，2—類別，3—商品 
   commodity_id: 10 // 商品 id
   receive_count: 1 // 每個(gè)用戶可以領(lǐng)取的數(shù)量
   is_mutex: true // 是否互斥，true 表示互斥，false 表示不互斥
   receive_started_at: 2020-11-1 00:08:00 // 領(lǐng)取開始時(shí)間
   receive_ended_at: 2020-11-6 00:08:00 // 領(lǐng)取結(jié)束時(shí)間
   use_started_at: 2020-11-1 00:00:00 // 使用開始時(shí)間
   use_ended_at: 2020-11-11 11:59:59 // 使用結(jié)束時(shí)間
 }

優(yōu)惠券表 coupon：

 create table t_coupon
 (
     coupon_id     int          null comment '券ID，主鍵',
     user_id       int          null comment '用戶ID',
     batch_id      int          null comment '批次ID',
     status        int          null comment '0-未使用、1-已使用、2-已過期、3-凍結(jié)',
     order_id      varchar(255) null comment '對(duì)應(yīng)訂單ID',
     received_time datetime     null comment '領(lǐng)取時(shí)間',
     validat_time  datetime     null comment '有效日期',
     used_time     datetime     null comment '使用時(shí)間'
 );

3.2 優(yōu)惠券系統(tǒng)

建券：

1、新建規(guī)則

 INSERT INTO rule (name, type, rule_content)
 VALUES(“滿減規(guī)則”, 0, '{
                         threshold: 100
                         amount: 10
                         ......
                       }');

2、新建優(yōu)惠券批次

 INSERT INTO coupon_batch (coupon_name, rule_id, total_count ) 
 VALUES(“勞斯萊斯5元代金券”, 1010, 10000);

發(fā)券：

如何給大量用戶發(fā)券？

異步發(fā)送

觸達(dá)系統(tǒng)

• 短信、郵件
• 可通過調(diào)用第三方接口的方式實(shí)現(xiàn)
• 站內(nèi)信
• 通過數(shù)據(jù)庫(kù)插入記錄來(lái)實(shí)現(xiàn)

信息表 message

 create table t_message
 (
     id         int null comment '信息ID',
     send_id    int null comment '發(fā)送者id',
     rec_id     int null comment '接受者id',
     content    vachar(255) comment '站內(nèi)信內(nèi)容',
     is_read    int null comment '是否已讀',
     send_time  datetime comment '發(fā)送時(shí)間'
 )
 comment '信息表';

先考慮用戶量很少的情況，商家要給所有人發(fā)站內(nèi)信，則先遍歷用戶表，再按照用戶表中的所有用戶依次將站內(nèi)信插入到 message 表中。這樣，如果有100個(gè)用戶，則群發(fā)一條站內(nèi)信要執(zhí)行100個(gè)插入操作。

系統(tǒng)用戶數(shù)增加到萬(wàn)級(jí)

發(fā)一條站內(nèi)信，就得重復(fù)插入上萬(wàn)條數(shù)據(jù)。而且這上萬(wàn)條數(shù)據(jù)的 content 一樣！假設(shè)一條站內(nèi)信占100K，發(fā)一次站內(nèi)信就要消耗十幾M。對(duì)此，可將原來(lái)的表拆成兩個(gè)表：

信息表 message

信息內(nèi)容表 message_content

發(fā)一封站內(nèi)信的步驟

• 往 message_content 插入站內(nèi)信的內(nèi)容
• 在 message 表中，給所有用戶插入一條記錄，標(biāo)識(shí)有一封站內(nèi)信

千w級(jí)用戶數(shù)

這就有【非活躍用戶】的問題，假設(shè)注冊(cè)用戶一千萬(wàn)，根據(jù)二八原則，其中活躍用戶占20%。若采用上面拆成兩個(gè)表的情況，發(fā)一封“站內(nèi)信”，得執(zhí)行一千萬(wàn)個(gè)插入操作。可能剩下80%用戶基本都不會(huì)再登錄，其實(shí)只需對(duì)其中20%用戶插入數(shù)據(jù)。

信息表 message：

 create table t_message
 (
     id         int null comment '信息 ID',
     # send_id    int null comment '發(fā)送者 id', 去除該字段
     rec_id     int null comment '接受者 id',
     message_id int null comment '外鍵，信息內(nèi)容',
     is_read    int null comment '是否已讀'
 )
     comment '信息表';

 create table t_message_content
 (
     id        int          null comment '信息內(nèi)容id',
     send_id    int         null comment '發(fā)送者id',
     content   varchar(255) null comment '內(nèi)容',
     send_time datetime     null comment '發(fā)送時(shí)間'
 );

用戶側(cè)操作

登錄后，首先查詢 message_content 中的那些沒有在 message 中有記錄的數(shù)據(jù)，表示是未讀的站內(nèi)信。在查閱站內(nèi)信的內(nèi)容時(shí)，再將相關(guān)的記錄插入 message。

系統(tǒng)側(cè)操作

發(fā)站內(nèi)信時(shí)：

• 只在 message_content 插入站內(nèi)信的主體內(nèi)容
• message 不插入記錄

假設(shè)商家要給 10W 用戶發(fā)券：

有什么問題？重復(fù)消費(fèi)，導(dǎo)致超發(fā)！

• 運(yùn)營(yíng)提供滿足條件的用戶文件，上傳到發(fā)券管理后臺(tái)并選擇要發(fā)送的優(yōu)惠券
• 管理服務(wù)器根據(jù)【用戶ID】、【券批次ID】生成消息，發(fā)送到MQ
• 優(yōu)惠券服務(wù)器消費(fèi)消息

 # 記住使用事務(wù)哦！
 INSERT INTO coupon (user_id, coupon_id，batch_id)
   VALUES(1001, 66889, 1111);
 
 UPDATE coupon_batch SET total_count = total_count - 1,
                           assign_count = assign_count + 1
                       WHERE batch_id = 1111 AND total_count > 0; 

領(lǐng)券

步驟：

• 校驗(yàn)優(yōu)惠券余量

 SELECT total_count FROM coupon_batch 
   WHERE batch_id = 1111; 

• 新增優(yōu)惠券用戶表，扣減余量

 # 注意事務(wù)！
 INSERT INTO coupon (user_id, coupon_id，batch_id)
   VALUES(1001, 66889, 1111); 
 
 UPDATE coupon_batch SET total_count = total_count - 1,
                           assign_count = assign_count + 1
                       WHERE batch_id = 1111 AND total_count > 0;

用戶領(lǐng)券過程中，其實(shí)也會(huì)出現(xiàn)類似秒殺場(chǎng)景。秒殺場(chǎng)景下會(huì)有哪些問題，如何解決？

解決用戶重復(fù)領(lǐng)取或多領(lǐng)：

Redis 數(shù)據(jù)校驗(yàn)！

• 領(lǐng)券前，先查緩存

 # 判斷成員元素是否是集合的成員
 SISMEMBER KEY VALUE
 SISMEMBER batch_id:1111:user_id 1001

• 領(lǐng)券
• 領(lǐng)券后，更新緩存

 # 將一或多個(gè)成員元素加入到集合中，已經(jīng)存在于集合的成員元素將被忽略 
 SADD KEY VALUE1......VALUEN
 SADD batch_id:1111:user_id 1001

用券

何時(shí)校驗(yàn)優(yōu)惠券使用規(guī)則？

• 確認(rèn)訂單（√）
• 提交訂單
• 立即付款

確認(rèn)訂單頁(yè)，對(duì)優(yōu)惠券進(jìn)行校驗(yàn)：

• 判斷是否過期
• 判斷適用范圍
• 判斷是否達(dá)到門檻
• 判斷是否互斥

返回可用券

 SELECT batch_id FROM coupon WHERE user_id = 1001 AND status = 0;
 
 SELECT rule_id FROM coupon_batch WHERE batch_id = 1111;
 
 SELECT name, type, rule_content FROM rule WHERE rule_id = 1010;
復(fù)制代碼

選擇可用券，并返回結(jié)果

同時(shí)操作多個(gè)服務(wù)，如何保證一致性？

表設(shè)計(jì)

優(yōu)惠券操作記錄表 Coupon_opt_record

 create table t_coupon_opt_record
 (
     user_id     int      null comment '用戶id',
     coupon_id   int      null comment '優(yōu)惠券id',
     operating   int      null comment '操作，0-鎖定、1-核銷、2-解鎖',
     operated_at datetime null comment '操作時(shí)間'
 );

TCC，Try-Confirm-Cancel，目前分布式事務(wù)主流解決方案。

階段一：Try

對(duì)資源進(jìn)行凍結(jié)，預(yù)留業(yè)務(wù)資源

創(chuàng)建訂單時(shí)，將優(yōu)惠券狀態(tài)改為 “凍結(jié)”

階段二：Confirm

確認(rèn)執(zhí)行業(yè)務(wù)操作，做真正提交，將第一步Try中凍結(jié)的資源，真正扣減

訂單支付成功，將優(yōu)惠券狀態(tài)改為 “已使用”

階段三：Cancel

取消執(zhí)行業(yè)務(wù)操作，取消Try階段預(yù)留的業(yè)務(wù)資源

支付失敗/超時(shí)或訂單關(guān)閉情況，將優(yōu)惠券狀態(tài)改為 “未使用”

Scale擴(kuò)展

快過期券提醒：

定時(shí)掃券表：

缺點(diǎn)：掃描數(shù)據(jù)量太大，隨著歷史數(shù)據(jù)越來(lái)越多，會(huì)影響線上主業(yè)務(wù)，最終導(dǎo)致慢SQL。

延時(shí)消息：

缺點(diǎn)：有些券的有效時(shí)間太長(zhǎng)了(30天)以上，有可能造成大量 MQ 積壓

新增通知表：

優(yōu)點(diǎn)：掃描的數(shù)據(jù)量小，效率高。刪除無(wú)用的已通知的數(shù)據(jù)記錄

通知信息表（notify_msg）設(shè)計(jì)

 create table t_notify_msg
 (
     id          bigint auto_increment comment '自增主鍵',
     coupon_id   bigint       null comment '券id',
     user_id     bigint       null comment '用戶id',
     notify_day  varchar(255) null comment '需要執(zhí)行通知的日期',
     notify_type int          null comment '通知類型，1-過期提醒',
     notif_time  timestamp    null comment '通知的時(shí)間，在該時(shí)間戳所在天內(nèi)通知',
     status      int          null comment '通知狀態(tài)，0-初始狀態(tài)、1-成功、2-失敗',
     constraint t_notify_msg_id_uindex
         unique (id)
 );
 alter table t_notify_msg
     add primary key (id);

過期券提醒：

• 在創(chuàng)建優(yōu)惠券的時(shí)候就將需要提醒的記錄插入提醒表中notify_msg
• 把用戶ID+批次ID+通知日期作為唯一索引，防止同一個(gè)批次有重復(fù)的記錄通知，保證每天只會(huì)被通知一次
• 建立notify_time，通知時(shí)間索引，每日的通知掃描通過該索引列查詢，通過索引列來(lái)提高查詢效率
• 通知完成后該表中的數(shù)據(jù)變失去了意義，通過定時(shí)任務(wù)將該數(shù)據(jù)刪除

數(shù)據(jù)庫(kù)層面優(yōu)化 - 索引

發(fā)券接口，限流保護(hù)

前端限流：

點(diǎn)擊一次后，按鈕短時(shí)間內(nèi)置灰

后端限流：

部分請(qǐng)求直接跳轉(zhuǎn)到【繁忙頁(yè)】

到此這篇關(guān)于Java+MySQL實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)優(yōu)惠券系統(tǒng)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java+MySQ設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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