基于C#语言运用Redis 实现秒杀的设计与实现

张云飞

（天才在线（北京）科技有限公司，北京市 100094）

在互联网高速发展的今天，网购和抢票在我们生活中越来越常见，尤其是近年来网络直播带货如雨后春笋，遍布我们的周围。各个平台都会对应出很多优惠秒杀的活动来吸引消费者，在流量大量负载的情况下，轻松应对秒杀等环节就显得尤为重要。通过运用Redis 实现秒杀的场景，能够轻松应对极高负载下的数据请求，以保证数据准确的同时，减轻服务器压力，提升系统的工作效率。

一、Redis 简介

REmote DIctionary Server（Redis）是一个由 Salvatore Sanfilippo 写的 keyvalue 存储系统。Redis 是一个开源的使用 ANSI C 语言编写、遵守 BSD 协议、支持网络、可基于内存、分布式、可选持久性的键值对（Key-Value）存储数据库，并提供多种语言的 API。

Redis 是一个速度非常快的非关系数据库（non-relational database），它可以储存键（key）与5 种不同类型的值（value）之间的映射（mapping），可以将存储在内存的键值对数据持久化到硬盘，可以使用复制特性来扩展读性能，还可以使用客户端分片来扩展写性能。

二、Redis 优势

性能极高；丰富的数据类型-Redis 支持二进制案例的 Strings,Lists,Hashes,Sets 及 Ordered Sets 数据类型操作；原子–Redis的所有操作都是原子性的，意思就是要么成功执行要么失败完全不执行。单个操作是原子性的。多个操作也支持事务，即原子性，通过MULTI和EXEC 指令包起来；丰富的特性–Redis 还支持 publish/subscribe,通知,key 过期等等特性。

三、C#简介

C#是可用于创建要运行在>NETCLR 上的应用程序的语言之一，它从C和C++语言演化而来，是Microsoft 专门为使用.Net 平台而创建的。是一个现代的，通用的，面向对象的编程语言。

四、C#特点

现代的，通用的编程语言，面对对象，面向组件，容易学习，可以在多种计算机平台上编译，.Net 框架的一部分；快速地构建一个应用，设计美观的用户界面，构建令人赞叹的可视化程序，专注于解决你的实际问题。

五、SQLServer 简介

SQLServer 是由美国Microsoft 公司研发出来的一种可扩展，高性能的关系型数据库管理系统（RDBMS）。主要功能就是同各种数据库建立联系。

六、SQLServer 特点

用户界面图形化，管理数据更加明朗清楚；工具非常丰富，可选择性强；集成WindowsNT，高性能设计；伸缩性很好，可跨越多平台使用；有强大的事务处理功能，确保数据的完整性。

七、总体设计

本系统一共分为商品模块，秒杀模块，消费模块三个模块。由商家 进行商品的上架和设置秒杀个数，开始时间等设置，消费者在秒杀开始后，进行秒杀，秒杀成功的消费者进行支付，商品去库存，秒杀失败的消费者给予失败提示。

（一）设计思路

第一，数据写在内存当中，而不是硬盘当中。在大数据并发的情况下，传统模式中，如果频繁请求数据库实时获取库存，写入数据等操作会给服务器带来很大的压力，导致服务器宕机。通过Redis 将数据写入内存，内存的读写速度比SSD 硬盘快不止10倍，比普通硬盘快百倍。因此，将数据先写入内存，就能使系统运算能力提升上千倍。设计思路如图：

第二，进行异步操作，而不是同步操作。同步操作在面对大并发时，需要准备大量的服务器来应对，但是秒杀场景属于短时大并发，有很明显的波峰和波谷，应对短时大并发购买大量服务器在经济上不合算。另一个，一条完整的程序请求链有时可能需要很长时间，让用户一直等待，体验很差，异步操作可以在后台持续运行，用户请求后直接返回。处理能力会有很大的提升。

第三，分布式处理。可以安排多台服务器参与，把海量用户的请求分散到各个服务器上，减少单个服务器压力。

八、各模块功能设计

（一）商品模块

此模块分为商家界面和用户界面两种。主要是实现商品的发布，上架，设置秒杀时间和秒杀数量，展示在用户界面。

第一，商家界面。1.商品发布：该功能主要是商家进行商品的发布上架，设置商品信息，图片等介绍，设置是否开启秒杀，秒杀时间，秒杀数量等信息，保存后储存到SqlServer 数据库中。2.商品管理：该功能是将商家发布的商品进行展示，商家可以管理自己发布的商品，进行下架，删除，修改，发物流等操作。3.查询功能：商家可以输入需要查找的商品关键字，模糊搜索查找到对应的商品。还可以查看各个商品下那些人购买过等详情。

第二，用户界面。1.用户登录：用户输入用户名，密码登录系统，系统会检查用户名，密码是否存在，是否合法。2.商品查看：该功能主要是展示商家发布出来的商品列表，用户可以点击商品查看各个商品的详细信息。3.查询功能：用户可以查询自己购买的商品的详情，可以进行退货退款或者确认收货等操作，还可以看到物流等信息。

（二）秒杀模块

对于秒杀的商品，页面会有秒杀开始倒计时，秒杀开始后，用户在商品详情页面进行秒杀操作，提交用户信息和商品信息到后台，通过程序进行秒杀实际操作。系统先根据商品id 获取到商品可以秒杀的总数量，写入到Redis 缓存当中，一个秒杀请求进来，加锁，先判断根据设置的Redis的Key，看是否能找到这个缓存的Value，如果找不到，则根据商品id 获取已经秒杀成功的数量+1 放入redis 缓存中，判断当前Key的Value和秒杀总数相比，如果当前数量<=秒杀总数，则放到异步中进行数据交互，否则直接返回false 提示秒杀已没库存。异步采用的是RabbitMq 消息队列，特点是先进先出，一次只能执行一条数据，不会造成数据拥挤，完美的解决了并发。主要代码如图：

（三）消费模块

该模块就是针对已秒杀成功的用户，进行支付的操作，调用唤起微信支付等操作进行支付功能，不做过多描述。支付成功后，系统拿到成功返回值，提示用户支付成功，商品变成待收货状态，可以在待收货中查看并可以进行退货等操作。提示商家该物品已完成支付，可以进行发货等操作。

九、数据存储

数据的存储至关重要，数据库表设计的好坏直接影响系统运行的速度。本系统用的是SqlServer 数据库。1.商品主表：表字段主要有主键id（自增），商品名称，商品内容，发布用户ID，是否秒杀，数量，创建时间，商品状态。2.用户主表：表字段主要有主键ID（自增），用户名，密码，用户类型，创建时间，用户状态。3.用户购买商品记录表：表字段主要有主键ID（自增），商品ID，用户ID，创建时间，状态。4.物流表：表字段主要有主键ID（自增），用户购买记录表ID，商品ID，用户ID，物流信息，状态，创建时间。

十、结语

互联网高速发展的今天，各种电商，自媒体等平台势头越来越盛，大家随时随地都在享受网购带给人们的便利，各种秒杀活动也越来越多，大数据高并发成了平台不得不面对的山峰。本设计利用Redis 将数据写入内存，大大提升了读写速度，数据请求中80%都是读的请求，利用Redis 读写分离，把读数据的速度提升上千倍，自然运行速度提升，服务器压力减小，使得同量级的服务器能承载更大数据量访问，也使得服务器相对稳定。在实际应用中是非常推荐的。