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Go語言實現權重抽獎系統的項目實踐

 更新時間：2025年04月17日 11:06:49   作者：程序智享家  
本文主要介紹了Go語言實現權重抽獎系統的項目實踐,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

需求描述

  • 支持配置多個獎品及對應權重
  • 保證抽獎結果符合權重概率分布
  • 防止重復中獎
  • 提供抽獎結果驗證接口

完整實現代碼

package main

import (
    "crypto/rand"
    "encoding/json"
    "fmt"
    "math/big"
    "net/http"
    "sync"
)

// 獎品配置
type Prize struct {
    ID     int    `json:"id"`
    Name   string `json:"name"`
    Weight int    `json:"weight"` // 權重值（非百分比）
}

// 抽獎系統
type LotterySystem struct {
    prizes       []Prize
    totalWeight  int
    issuedPrizes map[int]bool
    mu           sync.Mutex
}

// 初始化抽獎系統
func NewLotterySystem(prizes []Prize) *LotterySystem {
    total := 0
    for _, p := range prizes {
        total += p.Weight
    }
    return &LotterySystem{
        prizes:       prizes,
        totalWeight:  total,
        issuedPrizes: make(map[int]bool),
    }
}

// 安全隨機數生成
func secureRandom(max int) (int, error) {
    n, err := rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(int64(max)))
    if err != nil {
        return 0, err
    }
    return int(n.Int64()), nil
}

// 執(zhí)行抽獎
func (ls *LotterySystem) Draw() (*Prize, error) {
    ls.mu.Lock()
    defer ls.mu.Unlock()

    if ls.totalWeight == 0 {
        return nil, fmt.Errorf("no available prizes")
    }

    // 生成隨機數
    randomNum, err := secureRandom(ls.totalWeight)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    // 權重選擇
    current := 0
    for _, p := range ls.prizes {
        current += p.Weight
        if randomNum < current {
            if ls.issuedPrizes[p.ID] {
                continue // 已發(fā)放的獎品跳過
            }
            ls.issuedPrizes[p.ID] = true
            return &p, nil
        }
    }

    return nil, fmt.Errorf("draw failed")
}

// HTTP服務
func main() {
    // 初始化獎品池
    prizes := []Prize{
        {ID: 1, Name: "一等獎", Weight: 1},
        {ID: 2, Name: "二等獎", Weight: 5},
        {ID: 3, Name: "三等獎", Weight: 20},
        {ID: 4, Name: "參與獎", Weight: 74},
    }

    lottery := NewLotterySystem(prizes)

    http.HandleFunc("/draw", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        prize, err := lottery.Draw()
        if err != nil {
            http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
            return
        }

        w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
        json.NewEncoder(w).Encode(prize)
    })

    fmt.Println("抽獎服務已啟動，監(jiān)聽端口 8080")
    http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

核心功能說明

權重算法：

// 權重選擇邏輯
current := 0
for _, p := range ls.prizes {
    current += p.Weight
    if randomNum < current {
        return &p
    }
}
  • 使用累計權重區(qū)間算法
  • 保證概率分布準確性

安全隨機數：

// 使用crypto/rand生成安全隨機數
func secureRandom(max int) (int, error) {
    n, err := rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(int64(max)))
    // ...
}
  • 避免使用math/rand的可預測性
  • 滿足安全抽獎需求

并發(fā)控制：

var mu sync.Mutex

func (ls *LotterySystem) Draw() {
    ls.mu.Lock()
    defer ls.mu.Unlock()
    // ...
}
  • 使用互斥鎖保證線程安全
  • 防止并發(fā)抽獎導致的數據競爭

防重復機制：

issuedPrizes map[int]bool
  • 使用內存映射記錄已發(fā)放獎品
  • 生產環(huán)境可替換為Redis等持久化存儲

擴展功能建議

概率可視化驗證：

// 添加測試端點驗證概率分布
http.HandleFunc("/test", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    results := make(map[int]int)
    for i := 0; i < 10000; i++ {
        tempLottery := NewLotterySystem(prizes)
        prize, _ := tempLottery.Draw()
        results[prize.ID]++
    }
    json.NewEncoder(w).Encode(results)
})

分布式鎖擴展：

// 使用Redis分布式鎖
func (ls *LotterySystem) DistributedDraw() {
    lock := redis.NewLock("lottery_lock")
    err := lock.Lock()
    // ...抽獎邏輯...
    lock.Unlock()
}

獎品庫存管理：

type Prize struct {
    // ...
    Stock     int // 新增庫存字段
}
func (ls *LotterySystem) Draw() {
    // 檢查庫存
    if p.Stock <= 0 {
        continue
    }
    // 扣減庫存
    p.Stock--
}

運行測試

啟動服務：

go run main.go

測試抽獎：

curl http://localhost:8080/draw
# 示例返回：{"id":3,"name":"三等獎","weight":20}

概率驗證測試：

curl http://localhost:8080/test
# 返回萬次抽獎結果分布

關鍵優(yōu)化點

性能優(yōu)化：

  • 使用預計算總權重值
  • 內存級鎖粒度控制
  • 對象池復用

安全增強：

  • JWT用戶身份驗證
  • 抽獎頻率限制
  • 敏感操作日志

業(yè)務擴展：

  • 支持不同抽獎活動
  • 獎品有效期管理
  • 中獎名單公示

到此這篇關于Go語言實現權重抽獎系統的項目實踐的文章就介紹到這了,更多相關Go語言 權重抽獎系統內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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