多服务保证订单号唯一

以生成订单号为例：多个用户下单时，如果我们只部署了一个服务，那么在订单生成的方法上使用 synchronized 可以保证订单号唯一，但是应用部署在多个服务器上时，用户访问不同服务器上的服务时，synchronized 就不能同步了。换句话说，synchronized 只能保证一个应用中的同步。

多服务下保证订单号唯一

环境： Spring 环境，Junit 4 测试，Spring JdbcTemplate

原理：利用单号生成器表，记录当前的订单号，通过事务操作单号生成器表，先 update 订单号 + 1，再获取这个号码，拼接成订单号。

表结构：

# 订单表
CREATE TABLE `tb_order` (`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`order_number` varchar(255) NOT NULL COMMENT '订单号',`creator` varchar(255) DEFAULT NULL COMMENT '服务名称',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=0 DEFAULT CHARSET=utf8;# 单号生成器
CREATE TABLE `tb_no_generator` (`id` varchar(255) NOT NULL COMMENT '类型',`next_num` int(11) NOT NULL COMMENT '计数器',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;
# 计数器初始化
INSERT INTO `tb_no_generator` VALUES ('order', '0');

测试代码：

线程一

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.transaction.support.DefaultTransactionDefinition;public class ByGenerator {// 暂停 500 个线程private CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1);// 启动 500 个线程private CountDownLatch end = new CountDownLatch(500);private ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(500);private ApplicationContext ctx;private JdbcTemplate jt;private PlatformTransactionManager transactionManager;{ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:config/spring/**");jt = (JdbcTemplate) ctx.getBean("jdbcTemplate");transactionManager = (PlatformTransactionManager) ctx.getBean("transactionManager");}@Testpublic void test() throws InterruptedException {// 睡眠 2s，因为要启动两个单元测试，即每个单元测试都加载一次配置文件，相当于两个服务// 为了保证启动第二个单元测试时，减小手动启动的时间误差，因此睡眠 2sThread.sleep(2000L);for (int i = 0; i < 500; i++) {Runnable run = new Runnable() {public void run() {try {// 使创建好的线程全部等待begin.await();// 开启事务，如果没有开启事务，那么订单号会重复。在实际开发中，在 service 层加上 @Transactional 注解即可，这里因为是单元测试，因此我使用了编程式事务TransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def);jt.update("insert into tb_order (order_number,creator) values ( " + generate()+ ", 'ByGenerator')");// 提交事务transactionManager.commit(status);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {// 每创建一个线程，计数器 -1end.countDown();}}};exec.execute(run);}// 当执行完 for 循环时，释放所有线程begin.countDown();end.await();exec.shutdown();}private String generate() {// 获取今天的日期String date = DateUtils.format(new Date(), "yyyyMMdd");// 首先将单号生成器表 tb_no_generator 的计数器 +1jt.execute("update tb_no_generator set next_num= next_num + 1 where id = 'order' ");// 查询单号String next_num = jt.queryForObject("select next_num from tb_no_generator where id='order' ", String.class);// 返回数据类似于 20180403001、20180403100return date+ (next_num.length() == 3 ? next_num : (next_num.length() == 2 ? ("0" + next_num) : ("00" + next_num)));}}class DateUtils {private static Map<String, ThreadLocal<SimpleDateFormat>> sdfMap = new HashMap<String, ThreadLocal<SimpleDateFormat>>();private static final Object lockObj = new Object();private static SimpleDateFormat getSdf(final String pattern) {ThreadLocal<SimpleDateFormat> simpleDateFormat = sdfMap.get(pattern);// 此处的双重判断和同步是为了防止sdfMap这个单例被多次put重复的sdfif (simpleDateFormat == null) {synchronized (lockObj) {simpleDateFormat = sdfMap.get(pattern);if (simpleDateFormat == null) {simpleDateFormat = new ThreadLocal<SimpleDateFormat>() {@Overrideprotected SimpleDateFormat initialValue() {return new SimpleDateFormat(pattern);}};sdfMap.put(pattern, simpleDateFormat);}}}return simpleDateFormat.get();}public static String format(Date date, String pattern) {return getSdf(pattern).format(date);}
}

线程二

import java.util.Date;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import org.junit.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.support.ClassPathXmlApplicationContext;
import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemplate;
import org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager;
import org.springframework.transaction.TransactionDefinition;
import org.springframework.transaction.TransactionStatus;
import org.springframework.transaction.support.DefaultTransactionDefinition;public class ByGenerator2 {private CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1);private CountDownLatch end = new CountDownLatch(500);private ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(500);private ApplicationContext ctx;private JdbcTemplate jt;private PlatformTransactionManager transactionManager;{ctx = new ClassPathXmlApplicationContext("classpath:config/spring/**");jt = (JdbcTemplate) ctx.getBean("jdbcTemplate");transactionManager = (PlatformTransactionManager) ctx.getBean("transactionManager");}@Testpublic void test() throws InterruptedException {for (int i = 0; i < 500; i++) {Runnable run = new Runnable() {public void run() {try {begin.await();TransactionDefinition def = new DefaultTransactionDefinition();TransactionStatus status = transactionManager.getTransaction(def);jt.update("insert into tb_order (order_number,creator) values ( " + generate()+ ", 'ByGenerator2' )");transactionManager.commit(status);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {end.countDown();}}};exec.execute(run);}begin.countDown();end.await();exec.shutdown();}private String generate() {String date = DateUtils.format(new Date(), "yyyyMMdd");jt.execute("update tb_no_generator set next_num= next_num + 1 where id = 'order' ");String next_num = jt.queryForObject("select next_num from tb_no_generator where id='order' ", String.class);return date+ (next_num.length() == 3 ? next_num : (next_num.length() == 2 ? ("0" + next_num) : ("00" + next_num)));}
}

验证生成数据是否有重复：

SELECT * FROM tb_order a JOIN tb_order b ON a.order_number = b.order_number WHERE a.creator = 'ByGenerator' AND b.creator = 'ByGenerator' and a.id!=b.idSELECT * FROM tb_order a JOIN tb_order b ON a.order_number = b.order_number WHERE a.creator = 'ByGenerator2' AND b.creator = 'ByGenerator2' and a.id!=b.idSELECT * FROM tb_order a JOIN tb_order b ON a.order_number = b.order_number WHERE a.creator = 'ByGenerator' AND b.creator = 'ByGenerator2' and a.id!=b.idSELECT * FROM tb_order a JOIN tb_order b ON a.order_number = b.order_number WHERE a.creator = 'ByGenerator2' AND b.creator = 'ByGenerator' and a.id!=b.id

注：本人对并发与分布式事务认知尚浅，本文如有问题，望您指教。

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