記一次訂單號重復(fù)的事故，快看看你的 uuid 在并發(fā)下還正確嗎？
作者：funnyZpC
cnblogs.com/funnyzpc/p/13541713.html
去年年底的時候，我們線上出了一次事故，這個事故的表象是這樣的:
系統(tǒng)出現(xiàn)了兩個一模一樣的訂單號，訂單的內(nèi)容卻不是不一樣的，而且系統(tǒng)在按照 訂單號查詢的時候一直拋錯，也沒法正?；卣{(diào)，而且事情發(fā)生的不止一次，所以 這次系統(tǒng)升級一定要解決掉。
經(jīng)手的同事之前也改過幾次，不過效果始終不好：總會出現(xiàn)訂單號重復(fù)的問題， 所以趁著這次問題我好好的理了一下我同事寫的代碼。
這里簡要展示下當(dāng)時的代碼：
/**
* OD單號生成
* 訂單號生成規(guī)則：OD + yyMMddHHmmssSSS + 5位數(shù)(商戶ID3位+隨機(jī)數(shù)2位) 22位
*/
public static String getYYMMDDHHNumber(String merchId){
StringBuffer orderNo = new StringBuffer(new SimpleDateFormat("yyMMddHHmmssSSS").format(new Date()));
if(StringUtils.isNotBlank(merchId)){
if(merchId.length()>3){
orderNo.append(merchId.substring(0,3));
}else {
orderNo.append(merchId);
}
}
int orderLength = orderNo.toString().length();
String randomNum = getRandomByLength(20-orderLength);
orderNo.append(randomNum);
return orderNo.toString();
}
/** 生成指定位數(shù)的隨機(jī)數(shù) **/
public static String getRandomByLength(int size){
if(size>8 || size<1){
return "";
}
Random ne = new Random();
StringBuffer endNumStr = new StringBuffer("1");
StringBuffer staNumStr = new StringBuffer("9");
for(int i=1;i
endNumStr.append(
"0");
staNumStr.append(
"0");
}
int randomNum = ne.nextInt(Integer.valueOf(staNumStr.toString()))+Integer.valueOf(endNumStr.toString());
return String.valueOf(randomNum);
}
可以看到，這段代碼寫的其實(shí)不怎么好，代碼部分暫且不議，代碼中使訂單號不重復(fù)的主要因素點(diǎn)是隨機(jī)數(shù)和毫秒，可是這里的隨機(jī)數(shù)只有兩位
在高并發(fā)環(huán)境下極容易出現(xiàn)重復(fù)問題，同時毫秒這一選擇也不是很好，在多核CPU多線程下，一定時間內(nèi)(極小的)這個毫秒可以說是固定不變的(測試驗(yàn)證過)，所以這里我先以100個并發(fā)測試下這個訂單號生成，測試代碼如下：
public static void main(String[] args) {
final String merchId = "12334";
List
orderNos = Collections.synchronizedList(
new ArrayList
());
IntStream.range(
0,
100).parallel().forEach(i->{
orderNos.add(getYYMMDDHHNumber(merchId));
});
List
filterOrderNos = orderNos.stream().distinct().collect(Collectors.toList());
System.out.println(
"生成訂單數(shù)："+orderNos.size());
System.out.println(
"過濾重復(fù)后訂單數(shù)："+filterOrderNos.size());
System.out.println(
"重復(fù)訂單數(shù)："+(orderNos.size()-filterOrderNos.size()));
}
果然，測試的結(jié)果如下：
生成訂單數(shù)：100
過濾重復(fù)后訂單數(shù)：87
重復(fù)訂單數(shù)：13
當(dāng)時我就震驚?了，一百個并發(fā)里面竟然有13個重復(fù)的?。?！，我趕緊讓同事先不要發(fā)版，這活兒我接了！
對這一燙手的山竽拿到手里沒有一個清晰的解決方案可是不行的，我大概花了6+分鐘和同事商量了下業(yè)務(wù)場景，決定做如下更改：
-
去掉商戶ID的傳入(按同事的說法,傳入商戶ID也是為了防止重復(fù)訂單的，事實(shí)證明并沒有叼用) -
毫秒僅保留三位(縮減長度同時保證應(yīng)用切換不存在重復(fù)的可能) -
使用線程安全的計(jì)數(shù)器做數(shù)字遞增(三位數(shù)最低保證并發(fā)800不重復(fù),代碼中我給了4位) -
更換日期轉(zhuǎn)換為java8的日期類以格式化(線程安全及代碼簡潔性考量)
經(jīng)過以上思考后我的最終代碼是：
/** 訂單號生成(NEW) **/
private static final AtomicInteger SEQ = new AtomicInteger(1000);
private static final DateTimeFormatter DF_FMT_PREFIX = DateTimeFormatter.ofPattern("yyMMddHHmmssSS");
private static ZoneId ZONE_ID = ZoneId.of("Asia/Shanghai");
public static String generateOrderNo(){
LocalDateTime dataTime = LocalDateTime.now(ZONE_ID);
if(SEQ.intValue()>9990){
SEQ.getAndSet(1000);
}
return dataTime.format(DF_FMT_PREFIX)+SEQ.getAndIncrement();
}
當(dāng)然代碼寫完成了可不能這么隨隨便便結(jié)束了，現(xiàn)在得走一個測試main函數(shù)看看：
public static void main(String[] args) {
List
orderNos = Collections.synchronizedList(
new ArrayList
());
IntStream.range(
0,
8000).parallel().forEach(i->{
orderNos.add(generateOrderNo());
});
List
filterOrderNos = orderNos.stream().distinct().collect(Collectors.toList());
System.out.println(
"生成訂單數(shù)："+orderNos.size());
System.out.println(
"過濾重復(fù)后訂單數(shù)："+filterOrderNos.size());
System.out.println(
"重復(fù)訂單數(shù)："+(orderNos.size()-filterOrderNos.size()));
}
/**
測試結(jié)果：
生成訂單數(shù)：8000
過濾重復(fù)后訂單數(shù)：8000
重復(fù)訂單數(shù)：0
**/
真好，一次就成功了，可以直接上線了。。。
然而，我回過頭來看以上代碼，雖然最大程度解決了并發(fā)單號重復(fù)的問題，不過對于我們的系統(tǒng)架構(gòu)還是有一個潛在的隱患：如果當(dāng)前應(yīng)用有多個實(shí)例(集群)難道就沒有重復(fù)的可能了？
鑒于此問題就必然需要一個有效的解決方案，所以這時我就思考：多個實(shí)例應(yīng)用訂單號如何區(qū)分開呢？以下為我思考的大致方向：
-
使用UUID(在第一次生成訂單號時初始化一個)
-
使用redis記錄一個增長ID
-
使用數(shù)據(jù)庫表維護(hù)一個增長ID
-
應(yīng)用所在的網(wǎng)絡(luò)IP
-
應(yīng)用所在的端口號
-
使用第三方算法(雪花算法等等)
-
使用進(jìn)程ID(某種程度下是一個可行的方案)
在此我想了下，我們的應(yīng)用是跑在docker里面，而且每個docker容器內(nèi)的應(yīng)用端口都一樣，不過網(wǎng)路IP不會存在重復(fù)的問題，至于進(jìn)程也有存在重復(fù)的可能，對于UUID的方式之前吃過虧，總之吧，redis或DB也算是一種比較好的方式，不過獨(dú)立性較差。。。
同時還有一個因素也很重要，就是所有涉及到訂單號生成的應(yīng)用都是在同一臺宿主機(jī)(linux實(shí)體服務(wù)器)上， 所以就目前的系統(tǒng)架構(gòu)我選用了IP的方式。
一下是我的代碼：
import org.apache.commons.lang3.RandomUtils;
import java.net.InetAddress;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;
public class OrderGen2Test {
/** 訂單號生成 **/
private static ZoneId ZONE_ID = ZoneId.of("Asia/Shanghai");
private static final AtomicInteger SEQ = new AtomicInteger(1000);
private static final DateTimeFormatter DF_FMT_PREFIX = DateTimeFormatter.ofPattern("yyMMddHHmmssSS");
public static String generateOrderNo(){
LocalDateTime dataTime = LocalDateTime.now(ZONE_ID);
if(SEQ.intValue()>9990){
SEQ.getAndSet(1000);
}
return dataTime.format(DF_FMT_PREFIX)+ getLocalIpSuffix()+SEQ.getAndIncrement();
}
private volatile static String IP_SUFFIX = null;
private static String getLocalIpSuffix (){
if(null != IP_SUFFIX){
return IP_SUFFIX;
}
try {
synchronized (OrderGen2Test.class){
if(null != IP_SUFFIX){
return IP_SUFFIX;
}
InetAddress addr = InetAddress.getLocalHost();
// 172.17.0.4 172.17.0.199 ,
String hostAddress = addr.getHostAddress();
if (null != hostAddress && hostAddress.length() > 4) {
String ipSuffix = hostAddress.trim().split("\\.")[3];
if (ipSuffix.length() == 2) {
IP_SUFFIX = ipSuffix;
return IP_SUFFIX;
}
ipSuffix = "0" + ipSuffix;
IP_SUFFIX = ipSuffix.substring(ipSuffix.length() - 2);
return IP_SUFFIX;
}
IP_SUFFIX = RandomUtils.nextInt(10, 20) + "";
return IP_SUFFIX;
}
}catch (Exception e){
System.out.println("獲取IP失敗:"+e.getMessage());
IP_SUFFIX = RandomUtils.nextInt(10,20)+"";
return IP_SUFFIX;
}
}
public static void main(String[] args) {
List
orderNos = Collections.synchronizedList(
new ArrayList
());
IntStream.range(
0,
8000).parallel().forEach(i->{
orderNos.add(generateOrderNo());
});
List
filterOrderNos = orderNos.stream().distinct().collect(Collectors.toList());
System.out.println(
"訂單樣例："+ orderNos.get(
22));
System.out.println(
"生成訂單數(shù)："+orderNos.size());
System.out.println(
"過濾重復(fù)后訂單數(shù)："+filterOrderNos.size());
System.out.println(
"重復(fù)訂單數(shù)："+(orderNos.size()-filterOrderNos.size()));
}
}
/**
訂單樣例：20082115575546011022
生成訂單數(shù)：8000
過濾重復(fù)后訂單數(shù)：8000
重復(fù)訂單數(shù)：0
**/
最后
代碼說明及幾點(diǎn)建議
-
generateOrderNo()方法內(nèi)不需要加鎖，因?yàn)锳tomicInteger內(nèi)使用的是CAS自旋轉(zhuǎn)鎖(保證可見性的同時也保證原子性,具體的請自行了解) -
getLocalIpSuffix()方法內(nèi)不需要對不為null的邏輯加同步鎖(雙向校驗(yàn)鎖，整體是一種安全的單例模式) -
本人實(shí)現(xiàn)的方式并不是解決問題的唯一方式，具體解決問題需要視當(dāng)前系統(tǒng)架構(gòu)具體而論 -
任何測試都是必要的，我同事在前幾次嘗試解決這個問題后都沒有自測，不測試有損開發(fā)專業(yè)性！
最后免費(fèi)給大家分享50個Java項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)資料，涵蓋入門、進(jìn)階各個階段學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以說非常全面了。大部分視頻還附帶源碼，學(xué)起來還不費(fèi)勁！
附上截圖。（下面有下載方式）。
項(xiàng)目領(lǐng)取方式：
掃描下方公眾號回復(fù)：50，
可獲取下載鏈接
???
?長按上方二維碼 2 秒
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