PHP实现微信随机红包算法和微信红包的架构设计简介

发布时间:2017-06-04 编辑:小张个人博客 查看次数:3133

微信红包的架构设计简介:

原文:https://www.zybuluo.com/yulin718/note/93148


@来源于QCon某高可用架构群整理,整理朱玉华。

背景:有某个朋友在朋友圈咨询微信红包的架构,于是乎有了下面的文字(有误请提出,谢谢)

概况:2014年微信红包使用数据库硬抗整个流量,2015年使用cache抗流量。

1、微信的金额什么时候算? 

答: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。。 

采取实时计算金额的考虑:预算需要占存储,实时效率很高,预算才效率低。

2、实时性:为什么明明抢到红包,点开后发现没有? 

答: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、分配:红包里的金额怎么算?为什么出现各个红包金额相差很大? 

答:随机,额度在0.01和剩余平均值*2之间。 

例如: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3个红包总共被领了40块钱时,剩下60块钱,总共7个红包,那么这7个红包的额度在:0.01~(60/7*2)=17.14之间。 

注意:这里的算法是每被抢一个后,剩下的会再次执行上面的这样的算法(Tim老师也觉得上述算法太复杂,不知基于什么样的考虑)。

这样算下去,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。

如果前面的人手气不好,那么后面的余额越多,红包额度也就越多,因此实际概率一样的。

4、红包的设计 

答:微信从财付通拉取金额数据郭莱,生成个数/红包类型/金额放到redis集群里,app端将红包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。根据红包的裸祭处理成功得到令牌请求,则由财付通进行一致性调用,通过像比特币一样,两边保存交易记录,交易后交给第三方服务审计,如果交易过程中出现不一致就强制回归。

5、发性处理:红包如何计算被抢完? 

答: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。财付通按照20万笔每秒入账准备,但实际还不到8万每秒。

6、通如何保持8w每秒的写入? 

答:多主sharding,水平扩展机器。

7、据容量多少? 

答:一个红包只占一条记录,有效期只有几天,因此不需要太多空间。

8、询红包分配,压力大不? 

答:抢到红包的人数和红包都在一条cache记录上,没有太大的查询压力。

9、一个红包一个队列? 

答:没有队列,一个红包一条数据,数据上有一个计数器字段。

10、有没有从数据上证明每个红包的概率是不是均等? 

答:不是绝对均等,就是一个简单的拍脑袋算法。

11、拍脑袋算法,会不会出现两个最佳? 

答:会出现金额一样的,但是手气最佳只有一个,先抢到的那个最佳。

12、每领一个红包就更新数据么? 

答:每抢到一个红包,就cas更新剩余金额和红包个数。

13、红包如何入库入账? 

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。

14、入帐出错怎么办?比如红包个数没了,但余额还有? 

答:最后会有一个take all操作。另外还有一个对账来保障。



使用PHP发红包,当我们输入红包数量和总金额后,PHP会根据这两个值进行随机分配每个金额,保证每个人都能领取到一个红包,每个红包金额不等,就是要求红包金额要有差异,所有红包金额总额应该等于总金额。

首先给大家分析下规律:

设定总金额为10元,有N个人随机领取:

N=1 第一个

则红包金额=X元;

N=2 第二个

为保证第二个红包可以正常发出,第一个红包金额=0.01至9.99之间的某个随机数。

第二个红包=10-第一个红包金额;

N=3 第三个

红包1=0.01至9.99之间的某个随机数

红包2=0.01至(10-红包1-0.01)的某个随机数

红包3=10-红包1-红包2

……

于是我们得到一个规律,在分配当前红包金额时,先预留剩余红白所需最少金额,然后在0.01至总金额-预留金额间取随机数,得到的随机数就是当前红包分配的金额。

实际应用中,程序先将红包金额分配好,即发红包时,红包个数以及每个红包的金额都分配好了,那么用户来抢红包时,我们随机给用户返回一个红包即可。

微信红包分配算法代码:

$total=19.5;//红包总金额
$num=9;// 分成10个红包,支持10人随机领取
$min=0.01;//每个人最少能收到0.01元
$money_arr=array(); //存入随机红包金额结果
for ($i=1;$i<$num;$i++)
{
    $safe_total=($total-($num-$i)*$min)/($num-$i);//随机安全上限
    $money= mt_rand($min*100,$safe_total*100)/100;
    $total=$total-$money;
    $money_arr[]= $money;
    echo '第'.$i.'个红包:'.$money.' 元,余额:'.$total.' 元 '."<br/>";
}
echo '第'.$num.'个红包:'.round($total,2).' 元,余额:0 元';
$money_arr[] = round($total,2);

dd($money_arr);

运行以上代码,会输出以下结果:

第1个红包:2.15 元,余额:17.35 元 
第2个红包:1.46 元,余额:15.89 元 
第3个红包:2.23 元,余额:13.66 元 
第4个红包:2.43 元,余额:11.23 元 
第5个红包:2.37 元,余额:8.86 元 
第6个红包:0.1 元,余额:8.76 元 
第7个红包:2.26 元,余额:6.5 元 
第8个红包:2.09 元,余额:4.41 元 
第9个红包:4.41 元,余额:0 元


以上就是使用php实现微信发红包程序,希望对大家有所帮助!


出处:小张个人博客

网址:http://blog.023xs.cn/

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