用.NET Core實現一個類似於餓了嗎的簡易拆紅包功能

 

需求說明

以前很討厭點外賣的我，最近中午經常點外賣，因為確實很方便，提前點好餐，算准時間，就可以在下班的時候吃上飯，然后省下的那些時間就可以在中午的時候多休息一下了。

點餐結束后，會有一個好友分享紅包功能，雖說這個紅包不能提現，但卻可以抵扣點餐費用，對於經常點餐的人來說，直接用於抵扣現金確實是很大的誘惑，在點餐之后所獲得的那個紅包，必須要分享出去才能拆。

那么如果自己也想實現以下搶紅包功能，需要說明的是，本文所描述的紅包功能更多的關注與隨機紅包的生成，至於高並發、數據一致性等問題，本文暫未涉及，以下是本文所討論的兩個技術點：

• 不同的消費金額獲取的紅包總額不同，消費金額越大，紅包總額就越大，紅包總數也就越多；
• 假設有一天，有一種需求是，需要保證參與搶紅包的人獲得的紅包金額在平均數附近波動，也就是盡量的服從正態分布；

功能實現

本文描述的場景，所涉及到的金額以分為單位，目的是為了更好的處理隨機數。總體的示意圖如下：

消費后紅包的初始化

需求重點，用戶分享出去的紅包總額跟消費總額成正比，可以分拆的子紅包個數也與消費總額成正比。

比如：

• 10-20元的消費金額，可以分享的單個紅包金額為10元，可以供5個人搶
• 20-40元的消費金額，可以分享的單個紅包金額為20元，可以供8個人搶
• 40-60元的消費金額，可以分享的單個紅包金額為30元，可以供10個人搶
• 60-100元的消費金額，可以分享的單個紅包金額為40元，可以供10個人搶
• 100元以上的消費金額，可以分享的單個紅包金額為50元，可以供10個人搶

那么我們設計出來一個實體，用於表示紅包信息，以方便的配置及調整紅包規則

public class RedPacketsInfo
{
    /// <summary>
    /// 最大消費金額
    /// </summary>
    public int MaxAmount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 最小消費金額
    /// </summary>
    public int MinAmount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 紅包金額
    /// </summary>
    public int TotalAmount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 紅包可被分割的數量
    /// </summary>
    public int RedPacketQuantity { get; set; }
}

紅包初始化信息

private static List<RedPacketsInfo> GetRedPackets()
{
    return new List<RedPacketsInfo>()
    {
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 1000,
            MaxAmount = 2000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 2000,
            MaxAmount = 3000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 4000,
            MaxAmount = 6000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 6000,
            MaxAmount = 8000,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        },
        new RedPacketsInfo
        {
            MinAmount = 10000,
            MaxAmount = int.MaxValue,
            RedPacketQuantity = 5,
            TotalAmount=1000
        }
    };
}

接下來我們就可以通過消費金額獲取相應的紅包信息了。

隨機紅包的生成時機及處理

隨機紅包的生成可以在搶之前生成也可以在搶的過程中確定，一般而言，很多時候紅包會在搶的過程中動態的實際分配，不過在本文中，紅包在用戶分享成功后會預先生成，主要原因是為了更好地處理處理數據，以使得數據能夠服從正態分布。

以下是其流程圖，其中有一段邏輯是回調功能，可能會有圈友會問，如何保證有回調以及回調是成功的，這個地方有很多種處理，比如MQ、任務調度等，此處也不做討論

那么我們需要設計一個新的實體，以表示分享出去的紅包及其生成的隨機紅包：

public class SharedRedPacket
{
    /// <summary>
    /// 分享人UserId
    /// </summary>
    public int SenderUserId { get; set; }

    /// <summary>
    /// 分享時間
    /// </summary>
    public DateTime SendTime { get; set; }

    public List<RobbedRedPacket> RobbedRedPackets { get; set; }
}

public class RobbedRedPacket
{
    /// <summary>
    /// 搶到紅包的人的UserId
    /// </summary>
    public int UserId { get; set; }

    /// <summary>
    /// 搶到的紅包金額
    /// </summary>
    public int Amount { get; set; }

    /// <summary>
    /// 搶到時間
    /// </summary>
    public DateTime RobbedTime { get; set; }
}

在實現過程中，根據用戶消費金額獲取相應紅包，然后通過隨機數，生成n-1個原始的隨機數據，最后一個數據用總和減去n-1個數據的和獲取到。

//紅包隨機拆分
Random ran = new Random();
List<double> randoms = new List<double>(redPacketsList.Count);
for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity - 1; i++)
{
    int max = (totalAmount - (redPacketsInfo.RedPacketQuantity - i)) * 1;
    int result = ran.Next(1, max);
    randoms.Add(result);
    totalAmount -= result;
}
randoms.Add(totalAmount);

然后通過設置好系數，以處理數據達到服從正太分布的目的：

//正太分布處理
for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity; i++)
{
    double a = Math.Sqrt(Math.Abs(2 * Math.Log(randoms[i], Math.E)));
    double b = Math.Cos(2 * Math.PI * randoms[i]);
    randoms[i] = a * b * 0.3 + 1;
}

經過第二次處理后，得到的數據與原始數據有偏差，那么我們通過等比例方式再次處理，以確保拆分后的紅包總額等於紅包原始總額：

//生成最終的紅包數據
double d = originalTotal / randoms.Sum();
SharedRedPacket sharedRedPacket = new SharedRedPacket();
sharedRedPacket.RobbedRedPackets = new List<RobbedRedPacket>(redPacketsList.Count);
for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity - 1; i++)
{
    sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Add(new RobbedRedPacket
    {
        Amount = (int)Math.Round(randoms[i] * d, 0)
    });
}
sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Add(new RobbedRedPacket
{
    Amount = originalTotal - sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Sum(p => p.Amount)
});

測試

測試效果圖如下：

部分代碼如下，

Console.WriteLine("是否分享輸入Y分享成功，輸入N退出");
string result = Console.ReadLine();
if (result == "Y")
{
    var leftRedPacket = sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Where(p => p.UserId <= 0).ToList();
    var robbedRedPacket = leftRedPacket[new Random().Next(1, leftRedPacket.Count + 1)];
    Console.WriteLine("搶到的到紅包金額是：" + robbedRedPacket.Amount);
    Console.WriteLine("-------------------------------------------------------");
}