如果上司给一个任务，让我们在实现微信抢红包这个功能，我们该怎么做？

　　* 业务思考，实现方式千百种，不追求方法复制，只追求推导过程的思考总结

Java微信抢红包实现
　　* 功能点探索

* 新建红包：在DB、cache各新增一条记录

* 抢红包：请求访问cache，剩余红包个数大于0则可拆开红包

* key：1，value：20 string decr原子减，每次减1 ， 而decreby减指定数量N

* 拆红包： 20个红包里面有500块，key：1,value：50000(以分为单位) decreby 548，decreby 1055 ，decreby 2329

* 请求访问cache，剩余红包个数大于0则继续，同时获取可抢红包数与金额
　　　　* 计算金额（从1分到剩余平均值2倍之间随机数，如果不是最后一个红包，剩余金额预留最少1分给cas更新失败，最后一位拿红包的人）
　　　　* cas更新数据库（更新红包计数表记录【剩余红包个数、剩余红包金额】、插入领取记录）

* 查看红包记录：用户进来直接查DB即可

Java微信抢红包实现

1微信红包数据库表设计

红包流水表

CREATE TABLE `red_packet_info` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
`red_packet_id` bigint(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '红包id，采用timestamp+5位随机数', 
`total_amount` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '红包总金额，单位分',
`total_packet` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '红包总个数',
`remaining_amount` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '剩余红包金额，单位分',
`remaining_packet` int(11) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '剩余红包个数',
`uid` int(20) NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '新建红包用户的用户标识',
`create_time` timestamp COMMENT '创建时间',
`update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间', 
PRIMARY KEY (`id`) ) 
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='红包信息表，新建一个红包插入一条记录';

• 红包记录表

CREATE TABLE `red_packet_record` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, 
`amount` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包的金额',
`nick_name` varchar(32) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包的用户的用户名',
`img_url` varchar(255) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包的用户的头像',
`uid` int(20) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '抢到红包用户的用户标识',
`red_packet_id` bigint(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '红包id，采用timestamp+5位随机数', 
`create_time` timestamp COMMENT '创建时间',
`update_time` timestamp NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间', 
PRIMARY KEY (`id`) ) 
ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='抢红包记录表，抢一个红包插入一条记录';

• 将库表导入数据库

• 通过mybatis generator生成代码

2发红包接口实现

发红包功能接口开发

* 新增一条红包记录
　　* 往mysql里面添加一条红包记录
　　* 往redis里面添加一条红包数量记录 decr
　　* 往redis里面添加一条红包金额记录 decreby

• 抢红包功能接口开发

* 抢红包功能属于原子减操作
　　* 当大小小于0时原子减失败

• 当红包个数为0时后面进来的用户全部抢红包失败，并不会进入拆红包环节

• 抢红包功能扩展设计

* 将红包ID的请求放入请求队列中，如果发现超过红包的个数，直接返回
　　* 类推出token令牌和秒杀设计原理

• 注意点

* 抢到红包不到能拆成功

* 2014年的红包一点开就知道金额，分两次操作，先抢到金额，然后再转账。

2015年后的红包的拆和抢是分离的，需要点两次，因此会出现抢到红包了，但点开后告知红包已经被领完的状况。进入到第一个页面不代表抢到，只表示当时红包还有。
　　

3 抢红包接口实现

抢红包功能接口开发

* 在抢红包这里并不能保证用户已经能领到这个红包

- 抢红包只是做了一个判断，判断当前是否还有红包
　　- 有红包则返回可以领
　　- 没红包则返回不可以领

• 拆红包功能接口开发

* 拆红包才是用户能领到红包
　　* 这时候要先减redis里面的金额和红包数量
　　* 减完金额再入库

4微信红包设计算法分析

玩法：微信金额是拆的时候实时算出来，不是预先分配的，采用的是纯内存计算，不需要预算空间存储

• 分配：
  　　* 发100块钱，总共10个红包，那么平均值是10块钱一个，那么发出来的红包的额度在0.01元～20元之间波动
  　　* 当前面4个红包总共被领了30块钱时，剩下70块钱，总共6个红包，那么这7个红包的额度在：0.01～（70➗6✖️2）=23.33之间波动（红包金额/个数*2）
  　　* 这样算下去，可能会超过最开始的全部金额，因此到了最后面如果不够这么算，那么会采取如下算法：保证剩余用户能拿到最低1分钱即可
  　　- 存储：数据库会累加已经领取的个数与金额，插入一条领取记录。入账则是后台异步操作
  　　- 转账：通过财付通往红包所得者账户转账，过程通过是异步操作

抢红包项目总结

• take all操作

- 入库转账时需要保证红包个数和红包剩余金额正确

• 高并发处理：红包如何计算被抢完？
  　　- cache会抵抗无效请求，将无效的请求过滤掉，实际进入到后台的量不大。cache记录红包个数，原子操作进行个数递减，到0表示被抢光
• 性能扩展
  　　* 多主sharding，水平扩展机器
  　　* 数据库层面sharding分片
  　　* redis层面sharding分片技术
• 业务能动性，从发展的角度来看待业务
• 观察总结，技术赋能业务

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1.首先做微信方面的开发，一定需要详细的阅读微信支付的开发文档。因为里面列举了比如消息的触达规则，接口调用的请求说明，请求的参数，错误返回示例以及成功返回示例，阅读这些，在出错了我们能够快速定位并且解决问题。

https://pay.weixin.qq.com/wiki/doc/api/index.html

2.在开发微信红包之前，你首先肯定得准备好微信商户平台，微信公众号（服务号）（在这里假设你已经全部准备好了）。

3.我这个发送红包是大转盘抽奖，抽到了红包奖品之后，通知后台去发送红包。废话不多说，前端ajax代码：

//前端发送ajax请求，请求后台去发送红包，前后端交互采用的是json格式的数据进行传输。
var redPacketRequestJson = {
       "appid":$("#appid").val(),//该公众号的appid的值
       "openid":$("#openid").val(),//该用户的openid的值
       "redValue":$("#redValue").val()//红包的大小值，单位为分，最低为100分也就是一元
     };

$.ajax({
   type: "post",
   url: "http://localhost/wechat/sendRedPacket",
   contentType: "application/json; charset=utf-8",
   data: JSON.stringify(redPacketRequestJson),
   dataType: "json",
   success: function (data) {
   if(data.statusCode==100){
        console.log("红包发送成功")
    }
    },
   error: function (XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {
          alert(XMLHttpRequest.status);
          alert(XMLHttpRequest.readyState);
          alert(textStatus);
         }
  });

后台的代码如下：

    @ResponseBody
    @RequestMapping("/sendRedPacket")
    public String sendRedPacket(@RequestBody(required = false) String requestJson, HttpServletRequest request){
        try{
            logger.info("发送红包的时候，前端传输过来的信息是："+requestJson);
            JSONObject jsonObject = JSONObject.parseObject(requestJson);
            //公众号的appid
            String appid = jsonObject.getString("appid");
            /**
             * 根据APPID获取access_token
             * 我的access_token是做了一个定时器，每隔两个小时刷新一次access_token的值，
             * 并且保存在redis当中（需要详情的话请留言）。
             */
            String access_token = RedisUtil.getJustOneMapValueFromRedis(jedisPool,appid,"access_token");
            //发给谁，该用户的openid
            String openid = jsonObject.getString("openid");
            //红包的值，最低100分
            Integer redValue = jsonObject.getInteger("redValue");
            //开始发送红包
            logger.info("++++++++++++++开始发送红包++++++++++++++++++");
            SortedMap<Object, Object> parameters = new TreeMap<Object, Object>();
            /** 当前时间 yyyyMMddHHmmss */
            String currTime = CommonUtil.getCurrTime();
            /** 8位日期 */
            String strTime = currTime.substring(8, currTime.length());
            /** 四位随机数 */
            String strRandom = CommonUtil.buildRandom(4) + "";
            //商户订单号
            parameters.put("mch_billno",strTime + strRandom);
            /** 商户号 */
            String mch_id = Constants.mch_id;
            parameters.put("mch_id", mch_id);
            /** 随机字符串 */
            parameters.put("nonce_str", CommonUtil.getNonceStr());
            /** 公众号APPID */
            parameters.put("wxappid", appid);
            /** 商户名称 */
            String mch_name = "这个填你们申请微信支付的公众号的名称";
            parameters.put("send_name",mch_name);
            /** 用户openid */
            parameters.put("re_openid",openid);
            /** 付款金额 */
            parameters.put("total_amount",redValue);
            /** 红包发放总人数 */
            parameters.put("total_num",1);
            /** 红包祝福语 */
            parameters.put("wishing","感谢您参加抽奖活动，希望您再次中奖");
            /** 调用接口的机器Ip地址 */
            parameters.put("client_ip",request.getRemoteAddr());
            /** 活动名称 */
            String activityName = "这个填你们这个红包活动的名称";
            parameters.put("act_name",activityName);
            /** 备注 */
            parameters.put("remark","抽的多中的多，欢迎下次再来");
            /** 场景id  发放红包使用场景，红包金额大于200时必传
             * PRODUCT_1:商品促销 PRODUCT_2:抽奖 PRODUCT_4:企业内部福利  PRODUCT_5:渠道分润 */
            parameters.put("scene_id","PRODUCT_2");
            /** 资金授权商户号 */
            //parameters.put("consume_mch_id","");
            /** 活动信息  资金授权商户号，服务商替特约商户发放时使用*/
            //parameters.put("risk_info","");
            /** MD5进行签名，必须为UTF-8编码，注意上面几个参数名称的大小写 */
            String api_key = "这个填你们商户平台的支付密钥的信息";
            String sign = CommonUtil.createSign("UTF-8", parameters,api_key);
            String requestJsonStr = JSON.toJSONString(parameters);
            logger.info("发送的信息是"+requestJsonStr);
            parameters.put("sign", sign);//
            /** 生成xml结构的数据，用于统一下单接口的请求 */
            String requestXML = CommonUtil.getRequestXml(parameters);
            /**
             * 读取证书
             * 
             */
            CloseableHttpClient httpclient = null;
            Map<String,String> result = new HashMap<String,String>();
            try {
                KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("PKCS12");
                String pathname = "/usr/apiclient_cert.p12";//这里填你们的证书的地址，我这里放在linux服务器的/usr下面
                FileInputStream instream = new FileInputStream(new File(pathname)); //此处为证书所放的绝对路径
                try {
                    keyStore.load(instream, mch_id.toCharArray());
                } finally {
                    instream.close();
                }
                // Trust own CA and all self-signed certs
                SSLContext sslcontext = SSLContexts.custom()
                        .loadKeyMaterial(keyStore, mch_id.toCharArray())
                        .build();
                // Allow TLSv1 protocol only
                SSLConnectionSocketFactory sslsf = new SSLConnectionSocketFactory(
                        sslcontext,
                        new String[]{"TLSv1"},
                        null,
                        SSLConnectionSocketFactory.getDefaultHostnameVerifier());//SSLConnectionSocketFactory.BROWSER_COMPATIBLE_HOSTNAME_VERIFIER
                httpclient = HttpClients.custom()
                        .setSSLSocketFactory(sslsf)
                        .build();
            }
            catch (Exception e){
                logger.info("读取证书信息的时候发生异常异常信息是："+e.getMessage());
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                String requestUrl = "https://api.mch.weixin.qq.com/mmpaymkttransfers/sendredpack";
                HttpPost httpPost = new HttpPost(requestUrl);
                StringEntity reqEntity  = new StringEntity(requestXML, "utf-8");
                // 设置类型
                reqEntity.setContentType("application/x-www-form-urlencoded");
                httpPost.setEntity(reqEntity);
                logger.info("executing request" + httpPost.getRequestLine());
                CloseableHttpResponse response = httpclient.execute(httpPost);
                try {
                    HttpEntity entity = response.getEntity();
                    System.out.println(response.getStatusLine());
                    if (entity != null) {
                        // 从request中取得输入流
                        InputStream inputStream = entity.getContent();
                        // 读取输入流
                        SAXReader reader = new SAXReader();
                        Document document = reader.read(inputStream);
                        // 得到xml根元素
                        Element root = document.getRootElement();
                        // 得到根元素的所有子节点
                        List<Element> elementList = root.elements();
                        // 遍历所有子节点
                        for (Element e : elementList)
                        {
                            result.put(e.getName(), e.getText());
                        }
                        // 释放资源
                        inputStream.close();
                    }
                    EntityUtils.consume(entity);
                }
                finally {
                    if(response!=null) {
                        response.close();
                    }
                }
            }
            catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }finally {
                try {
                    httpclient.close();
                }
                catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            logger.info("------------------发送红包结束---------------");
            logger.info("发送红包微信返回的信息是："+JSON.toJSONString(result));
            //假如发送成功的话，保存发送的信息
            if(result.get("return_msg").equals("发放成功")) {
                logger.info("红包发放成功openid="+openid+",发送时间是："+CommonUtil.getPreDay(new Date(),0));
                return ApiResponse.buildSuccessResponse(ResultConstant.OPERATOR_SUCCESS,ResultConstant.MESSAGE_OPERATE_SUCCESS,result);
                }
            else {
                logger.info("红包发放失败，openid="+openid+",发送时间是："+CommonUtil.getPreDay(new Date(),0));
                return ApiResponse.buildFailResponse(ResultConstant.OPERATOR_FAIL,ResultConstant.MESSAGE_OPERATE_FAIL);
            }
        }
        catch (Exception e){
            logger.info("发送红包异常，异常信息是："+e.getMessage());
            return ApiResponse.buildFailResponse(ResultConstant.OPERATOR_FAIL,ResultConstant.MESSAGE_SYSTEM_EXCEPTION);
        }
    }

其中，由于学习微信开发的时候看的参考书籍是柳峰老师的微信开发教程，所以工具类的名称是一样的，在这里把这里需要的一些方法罗列在下面（代码中需要的从上往下排列，在开发微信的其他模块也可能用的上的）：

 /**
     * 获取当前时间 yyyyMMddHHmmss
     * @return String
     */
    public static String getCurrTime() {
        Date now = new Date();
        SimpleDateFormat outFormat = new SimpleDateFormat("yyyyMMddHHmmss");
        String s = outFormat.format(now);
        return s;
    }

/**
     * 取出一个指定长度大小的随机正整数.
     *
     * @param length int 设定所取出随机数的长度。length小于11
     * @return int 返回生成的随机数。
     */
    public static int buildRandom(int length) {
        int num = 1;
        double random = Math.random();
        if (random < 0.1) {
            random = random + 0.1;
        }
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            num = num * 10;
        }
        return (int) ((random * num));
    }

/**
     * 获取32位随机字符串
     *
     * @return
     */
    public static String getNonceStr() {
        Random random = new Random();
        return MD5Util.MD5Encode(String.valueOf(random.nextInt(10000)), "UTF-8");
    }

/**
     * 微信支付sign签名
     * @param characterEncoding
     * @param parameters
     * @return
     */
    public static String createSign(String characterEncoding, SortedMap<Object, Object> parameters,String api_key) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        Set<Map.Entry<Object, Object>> es = parameters.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<Object, Object>> it = es.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Map.Entry<Object, Object> entry = (Map.Entry<Object, Object>) it.next();
            String k = (String) entry.getKey();
            Object v = entry.getValue();
            /** 如果参数为key或者sign，则不参与加密签名 */
            if (null != v && !"".equals(v) && !"sign".equals(k) && !"key".equals(k)) {
                sb.append(k + "=" + v + "&");
            }
        }
        System.out.println("传过来的支付密钥api_key="+api_key);
        /** 支付密钥必须参与加密，放在字符串最后面 */
        sb.append("key=" + api_key);
        /** 记得最后一定要转换为大写 */
        String sign = MD5Util.MD5Encode(sb.toString(), characterEncoding).toUpperCase();
        return sign;
    }

/**
     * 将请求参数转换为xml格式的string
     * @param parameters
     * @return
     */
    public static String getRequestXml(SortedMap<Object, Object> parameters) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append("<xml>");
        Set<Map.Entry<Object, Object>> es = parameters.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<Object, Object>> it = es.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Map.Entry<Object, Object> entry = (Map.Entry<Object, Object>) it.next();
            String k = (String) entry.getKey();
            String v = entry.getValue() + "";
            if ("attach".equalsIgnoreCase(k) || "body".equalsIgnoreCase(k) || "sign".equalsIgnoreCase(k)) {
                sb.append("<" + k + ">" + "<![CDATA[" + v + "]]></" + k + ">");
            } else {
                sb.append("<" + k + ">" + v + "</" + k + ">");
            }
        }
        sb.append("</xml>");
        return sb.toString();
    }

 /**
     * 获取系统前一天的信息（amount=-1）,当前时间（amount=0），后一天（amount=1）
     * @param date
     * @return
     */
    public static String getPreDay(Date date,Integer amount) {
        SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        Calendar calendar = Calendar.getInstance();
        calendar.setTime(date);
        calendar.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, amount);
        date = calendar.getTime();
        String value = sdf.format(date);
        return value.split(" ")[0];
    }

其中一些需要注意的，比如api_key（即下图当中的API密钥）,商户支付证书（下图中的下载证书）在你们的商户平台去设置和下载。

去产品中心-我的产品看下你的现金红包是否已经开通了,假如未开通有未开通的提示信息，然后去开通就行了。

点击这个现金红包，可以给现金红包进行一些设置，比如只允许某个IP调用现金红包API（感觉这个很重要）。

以上这些都弄好了，设置好了，去给自己发个红包吧！！！