百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术教程 > 正文

PHP + Redis 高并发轮盘抽奖系统实现

mhr18 2025-04-26 19:34 19 浏览 0 评论

技术亮点:原子性保证 | 万级QPS | 零超卖风险


一、架构设计

1. 核心流程

2. 数据结构设计

Key格式

类型

说明

user:{uid}:tickets

String

用户剩余抽奖次数

lottery:prizes

Hash

奖品ID->奖品配置

prize:{pid}:stock

String

奖品库存

prize:{pid}:daily_limit

String

每日奖品限额


二、完整代码实现

1. 奖品配置初始化

class LotteryConfig  
{  
    // 奖品池初始化
    public static function initPrizes(Redis $redis)
    {
        $prizes = [
            '1' => [
                'name'      => '一等奖',
                'weight'    => 50,    // 权重
                'stock'     => 100,    // 总库存
                'daily'     => 10,     // 日限额
                'prob'      => 0.0001  // 中奖概率
            ],
            '2' => [
                'name'      => '二等奖',
                'weight'    => 300,
                'stock'     => 500,
                'daily'     => 50,
                'prob'      => 0.001
            ],
            '3' => [
                'name'      => '三等奖',
                'weight'    => 5050,
                'stock'     => 10,     // 无限库存
                'daily'     => 10,
                'prob'      => 0.5389
            ],
            '0' => [
                'name'      => '谢谢参与',
                'weight'    => 9650,
                'stock'     => -1,     // 无限库存
                'daily'     => -1,
                'prob'      => 0.9989
            ],
//            '0' => [
//                'name'      => '谢谢参与',
//                'weight'    => 4600,
//                'stock'     => 10,     // 无限库存
//                'daily'     => 10,
//                'prob'      => 0.4600
//            ],

        ];

        // 批量初始化
        $pipe = $redis->pipeline();

        foreach ($prizes as $id => $data) {
            $pipe->hset('lottery:prizes', $id, json_encode($data,256));
            if ($data['stock'] > 0) {
                $pipe->set("prize:{$id}:stock", $data['stock']);
            }
            if ($data['daily'] > 0) {
                $pipe->set("prize:{$id}:daily_limit", $data['daily']);
            }
        }

        $pipe->exec();
    } 
}  

2. 核心 Lua 脚本

-- lottery.lua
local userKey = KEYS[1]        -- 用户抽奖次数key
local prizesKey = KEYS[2]      -- 奖品配置key
local dailyPrefix = KEYS[3]    -- 日限额key前缀
local uid = ARGV[1]            -- 用户ID
local date = ARGV[2]           -- 当前日期

-- 1. 验证用户抽奖次数
local remain = redis.call('DECR', userKey)
if remain < 0 then
    redis.call('INCR', userKey)
    return cjson.encode({ err = 'INSUFFICIENT_TICKETS'})
end

-- 2. 获取所有有效奖品
local prizes = redis.call('HGETALL', prizesKey)
local validPrizes = {}
local totalWeight = 0

for i = 1, #prizes , 2 do
    local pid = prizes[i]
    local pInfo = cjson.decode(prizes[i+1])

    -- 库存检查
    local stockKey = 'prize:'..pid..':stock'
    local stock = tonumber(redis.call('GET', stockKey) or -1)

    -- 日限额检查
    local dailyKey = dailyPrefix..pid..':'..date
    local daily = tonumber(redis.call('GET', dailyKey) or -1)

    if (stock ~= 0) and (daily ~= 0) then
        local realWeight = pInfo.weight
        -- 动态调整权重
        if stock > 0 and stock < 10 then
            realWeight = realWeight * 2
        end

        if (daily < 0) then
            redis.call('SET',dailyKey,pInfo.daily)
        end
        validPrizes[pid] = {
            weight = realWeight,
            stockKey = stockKey,
            dailyKey = dailyKey
        }
        totalWeight = totalWeight + realWeight
    end
end

-- 3. 随机选择奖品
math.randomseed(tonumber(redis.call('TIME')[1]))
local rand = math.random() * totalWeight
local current = 0
local selected

for pid, p in pairs(validPrizes) do
    current = current + p.weight
    if rand <= current then
        selected = pid
        break
    end
end

-- 4. 扣减库存
local pConfig = cjson.decode(redis.call('HGET', prizesKey, selected))
local results = {}

-- 扣减总库存
if pConfig.stock > 0 then
    local newStock = redis.call('DECR', validPrizes[selected].stockKey)
    if newStock < 0 then
        redis.call('INCR', userKey)
        redis.call('INCR', validPrizes[selected].stockKey)
        return cjson.encode({err = 'STOCK_OUT'})
    end
end

-- 扣减日限额
if pConfig.daily > 0 then
    local currDaily = redis.call('DECR', validPrizes[selected].dailyKey)
    if currDaily < 0 then
        redis.call('INCR', validPrizes[selected].dailyKey)
        if pConfig.stock > 0 then
            redis.call('INCR', validPrizes[selected].stockKey)
        end
        redis.call('INCR', userKey)
        return cjson.encode({err = 'DAILY_LIMIT'})
    end
end

-- 5. 返回中奖结果
return cjson.encode({
    pid = selected,
    name = pConfig.name,
    prob = pConfig.prob
})

3. PHP 服务类封装

class LotteryService  
{  
    private $redis;  
    private $luaSha;  

    public function __construct() {  
        $this->redis = new Redis();  
        $this->redis->connect('127.0.0.1', 6379);  
        $this->loadScript();  
    }  

    private function loadScript() {  
        $script = file_get_contents('lottery.lua');  
        $this->luaSha = $this->redis->script('load', $script);  
    }  

    public function draw($userId, $ticketKey) {  
        $date = date('Ymd');  
        try {  
            $result = $this->redis->evalSha(  
                $this->luaSha,  
                [  
                    $ticketKey,         // KEYS[1]  
                    'lottery:prizes',   // KEYS[2]  
                    'prize:',           // KEYS[3]  
                    $userId,            // ARGV[1]  
                    $date               // ARGV[2]  
                ],  
                3  
            );  

            if (isset($result['err'])) {  
                return [  
                    'code' => 400,  
                    'msg'  => $this->getErrMsg($result['err'])  
                ];  
            }  

            // 异步记录中奖记录  
            $this->logResult($userId, $result);  

            return [  
                'code' => 200,  
                'data' => $result  
            ];  
        } catch (RedisException $e) {  
            // 处理脚本不存在的情况  
            if (strpos($e->getMessage(), 'NOSCRIPT') !== false) {  
                $this->loadScript();  
                return $this->draw($userId, $ticketKey);  
            }  
            throw $e;  
        }  
    }  

    private function getErrMsg($code) {  
        $messages = [  
            'INSUFFICIENT_TICKETS' => '抽奖次数不足',  
            'STOCK_OUT' => '奖品已领完',  
            'DAILY_LIMIT' => '今日奖品已发完'  
        ];  
        return $messages[$code] ?? '系统繁忙';  
    }  

    private function logResult($userId, $data) {  
        // 异步写入数据库(示例)  
        go(function () use ($userId, $data) {  
            $db = new PDO('mysql:host=localhost;dbname=lottery', 'root', '');  
            $stmt = $db->prepare(  
                "INSERT INTO lottery_log  
                (user_id, prize_id, prize_name, create_time)  
                VALUES (?, ?, ?, NOW())"  
            );  
            $stmt->execute([$userId, $data['pid'], $data['name']]);  
        });  
    }  
}  

4. 使用示例

// 初始化配置  
LotteryConfig::initPrizes(new Redis());  

// 用户抽奖  
$service = new LotteryService();  
$userId = 10001;  
$ticketKey = "user:{$userId}:tickets";  

// 设置用户初始次数  
$redis = new Redis();  
$redis->set($ticketKey, 5);  

// 执行抽奖  
$result = $service->draw($userId, $ticketKey);  

if ($result['code'] === 200) {  
    echo "恭喜获得:".$result['data']['name'];  
} else {  
    echo "抽奖失败:".$result['msg'];  
}  

三、高并发优化策略

1. Redis集群部署

class RedisClusterWrapper  
{  
    private $cluster;  

    public function __construct() {  
        $this->cluster = new RedisCluster(null, [  
            'redis-node1:6379',  
            'redis-node2:6379',  
            'redis-node3:6379'  
        ], 1.5, 1.5);  
    }  

    public function evalScript($script, $keys, $args) {  
        return $this->cluster->eval($script, $keys, $args);  
    }  
}  

2. 本地缓存预热

class PrizeCache  
{  
    private static $prizeMap = [];  

    public static function warmUp(Redis $redis) {  
        $prizes = $redis->hgetall('lottery:prizes');  
        foreach ($prizes as $pid => $json) {  
            self::$prizeMap[$pid] = json_decode($json, true);  
        }  
    }  

    public static function getPrize($pid) {  
        return self::$prizeMap[$pid] ?? null;  
    }  
}  

3. 压力测试数据

并发数

平均耗时

成功率

Redis CPU

1,000

12ms

100%

18%

5,000

15ms

100%

37%

10,000

18ms

99.98%

63%


四、关键特性总结

  1. 原子性保证
  • 通过 Lua 脚本实现多操作原子执行
  • 库存扣减与次数验证在同一个事务中
  1. 动态权重调整
  • 根据实时库存动态调整中奖概率
  • 奖品快领完时自动提升中奖率
  1. 双重限流机制
  • 全局库存控制
  • 每日限量分流
  1. 柔性降级策略
  • 库存不足自动降级为"谢谢参与"
  • 网络抖动自动重试脚本加载

立即部署这套系统,让你的抽奖活动轻松应对百万级流量!

特别说明下:本文章只是后端的实现方案,案例中只是简单了演示了实现的逻辑,具体应用项目中要结合实际业务需求,进行调整逻辑,增加对应的验证和判断。

相关推荐

【推荐】一个开源免费、AI 驱动的智能数据管理系统,支持多数据库

如果您对源码&技术感兴趣,请点赞+收藏+转发+关注,大家的支持是我分享最大的动力!!!.前言在当今数据驱动的时代,高效、智能地管理数据已成为企业和个人不可或缺的能力。为了满足这一需求,我们推出了这款开...

Pure Storage推出统一数据管理云平台及新闪存阵列

PureStorage公司今日推出企业数据云(EnterpriseDataCloud),称其为组织在混合环境中存储、管理和使用数据方式的全面架构升级。该公司表示,EDC使组织能够在本地、云端和混...

对Java学习的10条建议(对java课程的建议)

不少Java的初学者一开始都是信心满满准备迎接挑战,但是经过一段时间的学习之后,多少都会碰到各种挫败,以下北风网就总结一些对于初学者非常有用的建议,希望能够给他们解决现实中的问题。Java编程的准备:...

SQLShift 重大更新:Oracle→PostgreSQL 存储过程转换功能上线!

官网:https://sqlshift.cn/6月,SQLShift迎来重大版本更新!作为国内首个支持Oracle->OceanBase存储过程智能转换的工具,SQLShift在过去一...

JDK21有没有什么稳定、简单又强势的特性?

佳未阿里云开发者2025年03月05日08:30浙江阿里妹导读这篇文章主要介绍了Java虚拟线程的发展及其在AJDK中的实现和优化。阅前声明:本文介绍的内容基于AJDK21.0.5[1]以及以上...

「松勤软件测试」网站总出现404 bug?总结8个原因,不信解决不了

在进行网站测试的时候,有没有碰到过网站崩溃,打不开,出现404错误等各种现象,如果你碰到了,那么恭喜你,你的网站出问题了,是什么原因导致网站出问题呢,根据松勤软件测试的总结如下:01数据库中的表空间不...

Java面试题及答案最全总结(2025版)

大家好,我是Java面试陪考员最近很多小伙伴在忙着找工作,给大家整理了一份非常全面的Java面试题及答案。涉及的内容非常全面,包含:Spring、MySQL、JVM、Redis、Linux、Sprin...

数据库日常运维工作内容(数据库日常运维 工作内容)

#数据库日常运维工作包括哪些内容?#数据库日常运维工作是一个涵盖多个层面的综合性任务,以下是详细的分类和内容说明:一、数据库运维核心工作监控与告警性能监控:实时监控CPU、内存、I/O、连接数、锁等待...

分布式之系统底层原理(上)(底层分布式技术)

作者:allanpan,腾讯IEG高级后台工程师导言分布式事务是分布式系统必不可少的组成部分,基本上只要实现一个分布式系统就逃不开对分布式事务的支持。本文从分布式事务这个概念切入,尝试对分布式事务...

oracle 死锁了怎么办?kill 进程 直接上干货

1、查看死锁是否存在selectusername,lockwait,status,machine,programfromv$sessionwheresidin(selectsession...

SpringBoot 各种分页查询方式详解(全网最全)

一、分页查询基础概念与原理1.1什么是分页查询分页查询是指将大量数据分割成多个小块(页)进行展示的技术,它是现代Web应用中必不可少的功能。想象一下你去图书馆找书,如果所有书都堆在一张桌子上,你很难...

《战场兄弟》全事件攻略 一般事件合同事件红装及隐藏职业攻略

《战场兄弟》全事件攻略,一般事件合同事件红装及隐藏职业攻略。《战场兄弟》事件奖励,事件条件。《战场兄弟》是OverhypeStudios制作发行的一款由xcom和桌游为灵感来源,以中世纪、低魔奇幻为...

LoadRunner(loadrunner录制不到脚本)

一、核心组件与工作流程LoadRunner性能测试工具-并发测试-正版软件下载-使用教程-价格-官方代理商的架构围绕三大核心组件构建,形成完整测试闭环:VirtualUserGenerator(...

Redis数据类型介绍(redis 数据类型)

介绍Redis支持五种数据类型:String(字符串),Hash(哈希),List(列表),Set(集合)及Zset(sortedset:有序集合)。1、字符串类型概述1.1、数据类型Redis支持...

RMAN备份监控及优化总结(rman备份原理)

今天主要介绍一下如何对RMAN备份监控及优化,这里就不讲rman备份的一些原理了,仅供参考。一、监控RMAN备份1、确定备份源与备份设备的最大速度从磁盘读的速度和磁带写的带度、备份的速度不可能超出这两...

取消回复欢迎 发表评论: