[C#]使用RabbitMQ模擬抽獎系統的例子

　　背景：在實際的項目中，經常有客戶需要做抽獎的活動，大部分的都是注冊送產品、送紅包這些需求。這都是有直接的利益效果，所以經常會遇見系統被盜刷的情況，每一次遇見這種項目的上線都是綳緊神經，客戶又都喜歡在過節的時候上這種活動，有好多次放假前夕都是在解決這種事情，甚至有一次的活動短信接口直接被惡意刷爆了。在這種惡意請求下對系統並發性要求就很高，但是即使做多方面的完善，有一個問題始終得不到根本的解決，那就是獎品池數量的控制，總是會出現超兌，或者一個獎品被多個人兌走的問題。之后嘗試了多種及方法，例如：限制IP，限制次數等等。后來最有效的解決方法就是使用Redis鎖住獎品邏輯，但是這種實現有點復雜，也不是很友好，因此就想到了使用消息隊列的優勢來實現此功能。

　　做這個示例首先是為了學習，再者也是留下學習的筆記，不然后面又遺忘掉了

　　這個示例是一邊學習RabbitMQ，一邊實現自己的需求功能的。主要功能有【投放獎品】、【模擬多戶請求】、【模擬用戶抽獎】，並且在這些操作中及時的展示各個隊列中數據的數量變化，先上一張效果圖：

 

 

示例測試下來，始終能保證獎品的數量與實際的中獎人數是一致的，不會多出一個中獎人，也不會出現有多個人中同一個獎品的問題。

 

實現方式主要就是多線程模擬用戶請求，結合RabbitMQ，其中還是用了RabbitMQ的在線API進行數據的監控展示。

實現思路：

1：先將獎品丟入獎品池;

#region 投放獎品
        /// <summary>
        /// 投放獎品
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btn1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                SetSendfigModel(PrizeQueueName);  //設置隊列信息(獎品池)
                new Thread(SetPrize) { IsBackground = true }.Start();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message, "出錯了", MessageBoxButtons.OK);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        private void SetPrize()
        {
            string value = string.Empty;
            for (int i = 1; i <= PrizeCount; i++)
            {
                PrizeInfo prize = new PrizeInfo
                {
                    Id = i,
                    Name = "我是獎品" + i,
                    Type = 1,
                    PrizeNo = DateTime.Now.ToString("hhmmssfff"),
                    Total = PrizeCount,
                    Balance = PrizeCount
                };
                value = JsonConvert.SerializeObject(prize);
                RabbitSend.Send(prize);
                ShowSysMessage($"我驕傲，我是獎品：{i}/{PrizeCount}");
            }
            ShowSysMessage("獎品投放完成");
        }
        #endregion

2:模擬多用戶頁面請求

　　利用多線程實現用戶隨機訪問抽獎系統，這里將所有用戶的信息來了就做插入到用戶池當中，后續進行抽獎的時候再從用戶池中順序取出。

  #region 模擬多用戶頁面請求
        /// <summary>
        /// 模擬多用戶頁面請求
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btn2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                SetSendfigModel(UserQueueName);  //設置隊列信息(用戶池)
                ShowSysMessage("開始模擬多用戶頁面請求...");
                new Thread(ThreadFunction) { IsBackground = true }.Start();
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message, "出錯了", MessageBoxButtons.OK);
            }
        }

        private const int threadLength = 8;
        private static CancellationTokenSource cts = new CancellationTokenSource();

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        private void ThreadFunction()
        {
            cts = new CancellationTokenSource();
            TaskFactory taskFactory = new TaskFactory();
            Task[] tasks = new Task[threadLength];

            for (int i = 0; i < threadLength; i++)
            {
                Task t1 = Task.Factory.StartNew(delegate { ParallelFunction(cts.Token); });
                tasks.SetValue(t1, i);
            }
            taskFactory.ContinueWhenAll(tasks, TasksEnded, CancellationToken.None);
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="tasks"></param>
        void TasksEnded(Task[] tasks)
        {
            ShowSysMessage("所有任務已完成/或已取消！");
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        private void ParallelFunction(CancellationToken ct)
        {
            Parallel.For(0, 1000, item =>
            {
                if (!ct.IsCancellationRequested)
                {
                    string value = string.Empty;
                    UsersInfo user = new UsersInfo
                    {
                        Id = item,
                        Name = "我是：" + item
                    };
                    value = Newtonsoft.Json.JsonConvert.SerializeObject(user);
                    ShowSysMessage($"進來了一位用戶：{value}");
                    RabbitSend.Send(user);
                }
            });
        }
        #endregion

3：模擬多用戶抽獎

　　從用戶池中順序取出一個用戶進行獎品的鎖定，鎖定之后生成用戶與獎品的關系，插入中獎池中。

 #region 模擬多用戶抽獎

        /// <summary>
        /// 模擬多用戶抽獎
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void btn3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            //1:先去用戶池中取出一個人 2 拿用戶去抽一個獎品 3:將中獎人塞入中獎隊列
            new Thread(() =>
            {
                for (int i = 0; i < 10000; i++)
                {
                    SetReceivefigModel(UserQueueName);//設置隊列信息(用戶池)  
                    RabbitReceive.BasicGet(LockUser);
                }

                //Parallel.For(0, 200000, item =>
                //{
                //    RabbitReceive.BasicGet(LockUser);
                //});
            })
            { IsBackground = true }.Start();
        }

        /// <summary>
        /// 先去用戶池中取出一個人
        /// </summary>
        /// <param name="tp"></param>
        private void LockUser(ValueTuple<bool, string, Dictionary<string, object>> tp)
        {
            try
            {
                if (tp.Item1)
                {
                    ShowSysMessage($"鎖定到一個用戶：{tp.Item2}");
                    UsersInfo user = JsonConvert.DeserializeObject<UsersInfo>(tp.Item2);
                    if (null != user)
                    {
                        Thread.Sleep(50);
                        LockPrize(user);//拿用戶去抽一個獎品
                    }
                }
                else
                {
                    ShowSysMessage(tp.Item2);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message, "出錯了", MessageBoxButtons.OK);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 拿用戶去抽一個獎品
        /// </summary>
        /// <param name="user"></param>
        private void LockPrize(UsersInfo user)
        {
            SetReceivefigModel(PrizeQueueName);//設置隊列信息(獎品池)
            Dictionary<string, object> data = new Dictionary<string, object> { { "User", user } };
            RabbitReceive.BasicGet(LockPrize, data);
        }

        /// <summary>
        /// 鎖定獎品
        /// </summary>
        /// <param name="value"></param>
        private void LockPrize(ValueTuple<bool, string, Dictionary<string, object>> tp)
        {
            try
            {
                if (tp.Item1)
                {
                    UsersInfo user = tp.Item3["User"] as UsersInfo;
                    PrizeInfo prize = JsonConvert.DeserializeObject<PrizeInfo>(tp.Item2);
                    if (null != user && null != prize)
                    {
                        user.PrizeInfo = prize;
                        ShowSysMessage($"用戶{user.Name}鎖定到一個獎品：{tp.Item2}");
                        PrizeUser(user);// 將中獎人塞入中獎隊列
                    }
                }
                else
                {
                    ShowSysMessage(tp.Item2);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(ex.Message, "出錯了", MessageBoxButtons.OK);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 將中獎人塞入中獎隊列
        /// </summary>
        /// <param name="user"></param>
        private void PrizeUser(UsersInfo user)
        {
            SetSendfigModel(PrizeUserQueueName);  //設置隊列信息(中獎人)
            RabbitSend.Send(user);
            Thread.Sleep(50);
        }
        #endregion

4：使用RabbitMQ的在線API進行數據的監控展示

 #region 處理隊列中數據

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        private void LoadData()
        {
            System.Timers.Timer t = new System.Timers.Timer(3000);   //實例化Timer類，設置間隔時間為10000毫秒；   
            t.Elapsed += new System.Timers.ElapsedEventHandler(InitRabbit); //到達時間的時候執行事件；   
            t.AutoReset = true;   //設置是執行一次（false）還是一直執行(true)；   
            t.Enabled = true;     //是否執行System.Timers.Timer.Elapsed事件；   
        }

        /// <summary>
        /// 初始化隊列中已有的數據
        /// </summary>
        /// <param name="source"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void InitRabbit(object source, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
        {
            if (this.IsHandleCreated)
            {
                Invoke(new Action(() =>
                {
                    ShowLbUserUserExchanges(RabbitSendConfig.ExchangesApi);
                    ShowLbQueues(RabbitSendConfig.QueuesApi);
                    ShowLbBindings(RabbitSendConfig.BingdingsApi);
                    ShowSysMessage($"[{DateTime.Now}]數據已更新....................");
                }));
            }
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="apiUrl"></param>
        private async void ShowLbUserUserExchanges(string apiUrl)
        {
            userExchanges = await GetListModel<List<ExchangeEntity>>(apiUrl);
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="apiUrl"></param>
        private async void ShowLbQueues(string apiUrl)
        {
            queues = await GetListModel<List<QueueEntity>>(apiUrl);
            if (queues != null && queues.Any())
            {
                lbQueues.Items.Clear();
                lbPrize.Text = "0";
                lbUser.Text = "0";
                lbPrizeUser.Text = "0";
                foreach (var queueEntity in queues)
                {
                    lbQueues.Items.Add(queueEntity.name);
                    if (queueEntity.name == PrizeQueueName)
                    {
                        lbPrize.Text = queueEntity.messages_ready.ToString();  //獎品剩余數量
                    }
                    if (queueEntity.name == UserQueueName)
                    {
                        lbUser.Text = queueEntity.messages_ready.ToString();  //用戶數量
                    }
                    if (queueEntity.name == PrizeUserQueueName)
                    {
                        lbPrizeUser.Text = queueEntity.messages_ready.ToString();  //中獎人數
                    }
                }
            }
            else
            {
                lbQueues.Items.Clear();
                lbPrize.Text = "0";
                lbUser.Text = "0";
                lbPrizeUser.Text = "0";
            }
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="apiUrl"></param>
        private async void ShowLbBindings(string apiUrl)
        {
            bindings = await GetListModel<List<BindingEntity>>(apiUrl);
            if (bindings != null)
            {
                lbBindings.Items.Clear();
                foreach (var bindingEntity in bindings)
                {
                    lbBindings.Items.Add(string.Format("交換機:{0}---隊列:{1}---Key:{2}", string.IsNullOrWhiteSpace(bindingEntity.source) ? "默認" : bindingEntity.source, bindingEntity.destination, bindingEntity.routing_key));
                }
            }
            else
            {
                lbBindings.Items.Clear();
            }
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="apiUrl"></param>
        /// <returns></returns>
        private async Task<T> GetListModel<T>(string apiUrl)
        {
            string jsonContent = await ShowApiResult(apiUrl);
            return JsonConvert.DeserializeObject<T>(jsonContent);
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="apiUrl"></param>
        /// <returns></returns>
        private async Task<string> ShowApiResult(string apiUrl)
        {
            var response = await ShowHttpClientResult(apiUrl);
            response.EnsureSuccessStatusCode();
            string responseBody = await response.Content.ReadAsStringAsync();
            return responseBody;
        }

        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        /// <param name="Url"></param>
        /// <returns></returns>
        private async Task<HttpResponseMessage> ShowHttpClientResult(string Url)
        {
            var client = new HttpClient();
            var byteArray = Encoding.ASCII.GetBytes(string.Format("{0}:{1}", RabbitReceiveConfig.UserName, RabbitReceiveConfig.Password));
            client.DefaultRequestHeaders.Authorization = new System.Net.Http.Headers.AuthenticationHeaderValue("Basic", Convert.ToBase64String(byteArray));
            HttpResponseMessage response = await client.GetAsync(Url);
            return response;
        }
        #endregion

 

基本上大致的實現邏輯就是以上這些了，但是其實還有一個邏輯的問題我沒有處理

　　這里要中獎用戶是唯一的，實現這一點可以從兩點入手

　　1：用戶池用戶信息唯一；

　　2：鎖定獎品時要唯一；

這兩點都可以實現這個邏輯，但是暫時還不知道RabbitMQ是否支持消息的唯一性，或者可以通過DB/Redis來實現。

其他具體的代碼就不做展示，直接在附件中體現。

 

代碼環境

win10 + Visual Studio Community 2017

 

代碼下載