2021-03-18 18:05

1次订单事故，扣了我3个月绩效！

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图片来自 Pexels

这个事故的表象是这样的：系统出现了两个一模一样的订单号，订单的内容却不是不一样的，而且系统在按照订单号查询的时候一直抛错，也没法正常回调，而且事情发生的不止一次，所以这次系统升级一定要解决掉。

经手的同事之前也改过几次，不过效果始终不好：总会出现订单号重复的问题，所以趁着这次问题我好好的理了一下我同事写的代码。

这里简要展示下当时的代码：

/** *OD单号生成 *订单号生成规则：OD + yyMMddHHmmssSSS + 5位数(商户ID3位+随机数2位) 22位 */ publicstaticStringgetYYMMDDHHNumber(StringmerchId){ StringBufferorderNo=newStringBuffer(newSimpleDateFormat("yyMMddHHmmssSSS").format(newDate())); if(StringUtils.isNotBlank(merchId)){ if(merchId.length()3){ orderNo.append(merchId.substring(0,3)); }else{ orderNo.append(merchId); } } intorderLength=orderNo.toString().length(); StringrandomNum=getRandomByLength(20-orderLength); orderNo.append(randomNum); returnorderNo.toString(); } /**生成指定位数的随机数**/ publicstaticStringgetRandomByLength(intsize){ if(size8||size1){ return""; } Randomne=newRandom(); StringBufferendNumStr=newStringBuffer("1"); StringBufferstaNumStr=newStringBuffer("9"); for(inti=1;isize;i++){ endNumStr.append("0"); staNumStr.append("0"); } intrandomNum=ne.nextInt(Integer.valueOf(staNumStr.toString()))+Integer.valueOf(endNumStr.toString()); returnString.valueOf(randomNum); }

可以看到，这段代码写的其实不怎么好，代码部分暂且不议，代码中使订单号不重复的主要因素点是随机数和毫秒，可是这里的随机数只有两位。

在高并发环境下极容易出现重复问题，同时毫秒这一选择也不是很好，在多核 CPU 多线程下，一定时间内（极小的）这个毫秒可以说是固定不变的（测试验证过）。

所以这里我先以 100 个并发测试下这个订单号生成，关注微信订阅号码匠笔记，回复架构获取一些列的架构知识。

测试代码如下：

publicstaticvoidmain(String[]args){ finalStringmerchId="12334"; ListStringorderNos=Collections.synchronizedList(newArrayListString()); IntStream.range(0,100).parallel().forEach(i-{ orderNos.add(getYYMMDDHHNumber(merchId)); }); ListStringfilterOrderNos=orderNos.stream().distinct().collect(Collectors.toList()); System.out.println("生成订单数："+orderNos.size()); System.out.println("过滤重复后订单数："+filterOrderNos.size()); System.out.println("重复订单数："+(orderNos.size()-filterOrderNos.size())); }

果然，测试的结果如下：

生成订单数：100 过滤重复后订单数：87 重复订单数：13

当时我就震惊了，一百个并发里面竟然有 13 个重复的！！！我赶紧让同事先不要发版，这活儿我接了！

对这一烫手的山竽拿到手里没有一个清晰的解决方案可是不行的，我大概花了 6 分多钟和同事商量了下业务场景。

最后决定做如下更改：

去掉商户 ID 的传入（按同事的说法，传入商户 ID 也是为了防止重复订单的，事实证明并没有叼用）

毫秒仅保留三位（缩减长度同时保证应用切换不存在重复的可能）

使用线程安全的计数器做数字递增（三位数最低保证并发 800 不重复，代码中我给了 4 位）

更换日期转换为 java8 的日期类以格式化（线程安全及代码简洁性考量）

经过以上思考后我的最终代码是：

/**订单号生成(NEW)**/ privatestaticfinalAtomicIntegerSEQ=newAtomicInteger(1000); privatestaticfinalDateTimeFormatterDF_FMT_PREFIX=DateTimeFormatter.ofPattern("yyMMddHHmmssSS"); privatestaticZoneIdZONE_ID=ZoneId.of("Asia/Shanghai"); publicstaticStringgenerateOrderNo(){ LocalDateTimedataTime=LocalDateTime.now(ZONE_ID); if(SEQ.intValue()9990){ SEQ.getAndSet(1000); } returndataTime.format(DF_FMT_PREFIX)+SEQ.getAndIncrement(); }

当然代码写完成了可不能这么随随便便结束了，现在得走一个测试 main 函数看看：

publicstaticvoidmain(String[]args){ ListStringorderNos=Collections.synchronizedList(newArrayListString()); IntStream.range(0,8000).parallel().forEach(i-{ orderNos.add(generateOrderNo()); }); ListStringfilterOrderNos=orderNos.stream().distinct().collect(Collectors.toList()); System.out.println("生成订单数："+orderNos.size()); System.out.println("过滤重复后订单数："+filterOrderNos.size()); System.out.println("重复订单数："+(orderNos.size()-filterOrderNos.size())); } /** 测试结果：生成订单数：8000 过滤重复后订单数：8000 重复订单数：0 **/

真好，一次就成功了，可以直接上线了。。。

然而，我回过头来看以上代码，虽然最大程度解决了并发单号重复的问题，不过对于我们的系统架构还是有一个潜在的隐患。

如果当前应用有多个实例（集群）难道就没有重复的可能了？鉴于此问题就必然需要一个有效的解决方案，所以这时我就思考：多个实例应用订单号如何区分开呢？

以下为我思考的大致方向：

使用 UUID（在第一次生成订单号时初始化一个）

使用 Redis 记录一个增长 ID

使用数据库表维护一个增长 ID

应用所在的网络 IP

应用所在的端口号

使用第三方算法（雪花算法等等）

使用进程 ID（某种程度下是一个可行的方案）

在此我想了下，我们的应用是跑在 Docker 里面，而且每个 Docker 容器内的应用端口都一样，不过网路 IP 不会存在重复的问题，至于进程也有存在重复的可能，对于 UUID 的方式之前吃过亏。

总之吧，Redis 或 DB 也算是一种比较好的方式，不过独立性较差。。。

同时还有一个因素也很重要，就是所有涉及到订单号生成的应用都是在同一台宿主机（Linux 实体服务器）上，所以就目前的系统架构我选用了 IP 的方式。

以下是我的代码：

importorg.apache.commons.lang3.RandomUtils; importjava.net.InetAddress; importjava.time.LocalDateTime; importjava.time.ZoneId; importjava.time.format.DateTimeFormatter; importjava.util.ArrayList; importjava.util.Collections; importjava.util.List; importjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; importjava.util.stream.Collectors; importjava.util.stream.IntStream; publicclassOrderGen2Test{ /**订单号生成**/ privatestaticZoneIdZONE_ID=ZoneId.of("Asia/Shanghai"); privatestaticfinalAtomicIntegerSEQ=newAtomicInteger(1000); privatestaticfinalDateTimeFormatterDF_FMT_PREFIX=DateTimeFormatter.ofPattern("yyMMddHHmmssSS"); publicstaticStringgenerateOrderNo(){ LocalDateTimedataTime=LocalDateTime.now(ZONE_ID); if(SEQ.intValue()9990){ SEQ.getAndSet(1000); } returndataTime.format(DF_FMT_PREFIX)+getLocalIpSuffix()+SEQ.getAndIncrement(); } privatevolatilestaticStringIP_SUFFIX=null; privatestaticStringgetLocalIpSuffix(){ if(null!=IP_SUFFIX){ returnIP_SUFFIX; } try{ synchronized(OrderGen2Test.class){ if(null!=IP_SUFFIX){ returnIP_SUFFIX; } InetAddressaddr=InetAddress.getLocalHost(); //172.17.0.4172.17.0.199, StringhostAddress=addr.getHostAddress(); if(null!=hostAddresshostAddress.length()4){ StringipSuffix=hostAddress.trim().split("\\.")[3]; if(ipSuffix.length()==2){ IP_SUFFIX=ipSuffix; returnIP_SUFFIX; } ipSuffix="0"+ipSuffix; IP_SUFFIX=ipSuffix.substring(ipSuffix.length()-2); returnIP_SUFFIX; } IP_SUFFIX=RandomUtils.nextInt(10,20)+""; returnIP_SUFFIX; } }catch(Exceptione){ System.out.println("获取IP失败:"+e.getMessage()); IP_SUFFIX=RandomUtils.nextInt(10,20)+""; returnIP_SUFFIX; } } publicstaticvoidmain(String[]args){ ListStringorderNos=Collections.synchronizedList(newArrayListString()); IntStream.range(0,8000).parallel().forEach(i-{ orderNos.add(generateOrderNo()); }); ListStringfilterOrderNos=orderNos.stream().distinct().collect(Collectors.toList()); System.out.println("订单样例："+orderNos.get(22)); System.out.println("生成订单数："+orderNos.size()); System.out.println("过滤重复后订单数："+filterOrderNos.size()); System.out.println("重复订单数："+(orderNos.size()-filterOrderNos.size())); } } /** 订单样例：20082115575546011022 生成订单数：8000 过滤重复后订单数：8000 重复订单数：0 **/