一次訂單號重復(fù)引起的事故，把我坑慘了！
作者：佚名
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，也沒法正常回調(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。
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，也沒法正常回調(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<size;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<String> orderNos = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
- IntStream.range(0,100).parallel().forEach(i->{
- orderNos.add(getYYMMDDHHNumber(merchId));
- });
- List<String> 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，可以點擊這里進(jìn)行閱讀詳情)
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<String> orderNos = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
- IntStream.range(0,8000).parallel().forEach(i->{
- orderNos.add(generateOrderNo());
- });
- List<String> 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，遠(yuǎn)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。
以下是我的代碼：
- 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<String> orderNos = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
- IntStream.range(0,8000).parallel().forEach(i->{
- orderNos.add(generateOrderNo());
- });
- List<String> 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，代碼說明及幾點建議
- generateOrderNo()方法內(nèi)不需要加鎖，因為AtomicInteger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(雙向校驗鎖，整體是一種安全的單例模式)
- 本人實現(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！
好了，本文到這里了，如果你想看往期同事牛逼系列干貨，可以關(guān)注公眾號Java技術(shù)棧進(jìn)行閱讀。
責(zé)任編輯：龐桂玉
來源：
Java技術(shù)棧
