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这是一个非常棒的学习目标!SpringBoot是Java后端开发的基石,而"实战项目"和"面试"是相辅相成的:项目提供经验,面试挖掘深度。
为了帮助你无惧面试,我将这个教程设计为"需求分析 -> 核心技术 -> 面试突击 -> 代码实现"的闭环模式。
我们选择一个最经典、覆盖面最广的实战题目:《企业级电商秒杀系统》。
📅 项目概览:企业级电商秒杀系统
这个项目虽然听起来是电商,但它涵盖了后端开发 90% 的核心场景:高并发、缓存一致性、分布式锁、消息队列、数据库优化。
技术栈:SpringBoot 2.7/3.x + MyBatis-Plus + Redis + RabbitMQ/RocketMQ + MySQL + Docker + Vue (ElementUI)
项目亮点(简历上的加分项):
Redis 缓存加速(多级缓存设计)
超卖问题解决(Redis Lua 脚本 + 分布式锁)
异步削峰填谷(RabbitMQ 消息队列)
数据库安全(SQL 防注入,MD5 盐值加密)
🚀 第一阶段:项目搭建与基础功能
在这一阶段,我们快速构建项目骨架,重点在于规范化。
1. 技术选型与初始化
动作:使用 Spring Initializr 创建项目。
依赖:Web, MyBatis-Plus, MySQL Driver, Redis, Lombok, Validation。
规范:建立统一的 Result 响应对象(状态码、消息、数据),全局异常处理器。
2. 用户模块 (鉴权与安全)
功能:用户注册、登录(Session/JWT)。
面试重点 (💥必问):
Q: 如何保存用户的登录状态?
A: 早期用 Session,分布式下用 Spring Session + Redis 共享数据;现在主流用 JWT (Json Web Token) 无状态认证,保存在客户端 Header 中。
Q: 密码如何存储?
A: 绝对不能存明文!使用 MD5+随机盐 进行哈希存储,或者在 Spring Security 中使用 BCryptPasswordEncoder。
🚀 第二阶段:商品模块与数据库优化
商品展示是读多写少的场景,非常适合做缓存优化。
1. 商品列表与详情
功能:分页查询商品,商品详情页展示。
难点:商品详情包含大量信息(库存、价格、描述),如何快速响应?
2. 引入 Redis 缓存
动作:将热点商品数据存入 Redis。
面试重点 (💥必问):
Q: 缓存穿透、击穿、雪崩是什么?如何解决?
A:
穿透:查不存在的数据。-> 解决:布隆过滤器 或 缓存空对象。
击穿:热点 Key 过期。-> 解决:互斥锁 或 逻辑过期。
雪崩:大量 Key 同时过期。-> 解决:随机过期时间 + 高可用集群架构。
Q: Redis 和 MySQL 双写一致性如何保证?
A: 强一致性难做到,通常追求最终一致性。策略:先更新 DB,再删除缓存(延时双删策略),配合 Binlog 异步消费。
🚀 第三阶段:秒杀核心——高并发与锁
这是项目的灵魂,也是面试中最能体现能力的部分。
1. 秒杀业务逻辑
场景:10000 个商品,100000 个人抢。
问题:如果直接操作数据库,数据库连接池瞬间爆满,甚至导致宕机。
2. 优化方案 (层层递进)
Level 1: Redis 预减库存
动作:秒杀开始前,把库存预热到 Redis 中。扣减操作全部在 Redis 中完成。
面试重点:
Q: Redis 扣库存是原子的吗?
A: 不是,get 和 set 分两步。需要使用 Lua 脚本 保证原子性,或者使用 decr 命令。
Level 2: 解决超卖
问题:两个线程同时查到库存为 1,都扣减,变成 -1。
解决:
数据库层面:UPDATE stock SET num = num - 1 WHERE id = xxx AND num > 0;
Redis 层面:Lua 脚本判断 if stock > 0 then decr stock。
Level 3: 隐藏秒杀地址 (防刷)
动作:秒杀开始前,通过动态算法生成秒杀 URL(Hash 加密),用户点击抢购时验证 URL 是否正确。
3. 分布式锁
场景:一人一单限制(一个用户只能买一个)。
动作:使用 Redisson 或 Redis SETNX 实现分布式锁。
面试重点 (💥高频):
Q: Redis 分布式锁如何实现?
A: SET key value NX PX 30000。
Q: 如果锁过期了,业务还没跑完怎么办?
A: 看门狗机制 -> Redisson 会自动给锁"续期"。
Q: Redis 锁宕机了,主从切换导致锁丢失怎么办?
A: 引入 Zookeeper (CP 架构) 或 Redis Redlock (红锁,但性能低,一般强推荐 Zookeeper 或 Redisson 的 MultiLock)。
🚀 第四阶段:消息队列与异步处理
既然 Redis 已经扣了库存,为什么还需要 MQ?
1. 异步下单
逻辑:
Redis 扣库存成功。
发送消息到 RabbitMQ:"用户A买了商品B"。
前端:直接返回"排队中..."。
后端消费者:监听 MQ,收到消息后慢慢写入 MySQL 创建订单,发送邮件/短信。
2. 削峰填谷
面试重点 (💥必问):
Q: 为什么要用消息队列?
A: 1. 解耦(订单服务和库存服务不需要直接调);2. 异步(提升响应速度);3. 削峰(扛住瞬间流量,保护数据库)。
Q: 消息队列如何保证消息不丢失?
A: 发送端(Confirm 机制)、Broker 端(队列持久化、镜像队列)、消费端(手动 ACK)。
Q: 如何保证消息不重复消费(幂等性)?
A: 数据库唯一索引 或 Redis 原子性 SetNX (Token 机制)。
🚀 第五阶段:部署与监控
容器化:编写 Dockerfile,使用 Docker Compose 一键启动 SpringBoot + MySQL + Redis + RabbitMQ。
面试重点:
Q: Docker 和 虚拟机有什么区别?
A: 虚拟机模拟完整操作系统,Docker 共享宿主机内核,更轻量级。
Q: Linux 查看日志命令?CPU 飙高怎么查?
A: grep, tail -f, top -> shift + h 查看线程 -> top -p <pid> 查看具体线程 CPU -> jstack <pid> | grep <hex> 查看代码堆栈。
💡 面试通关秘籍(如何讲好这个项目)
在面试中,不要只说"我用了Redis",要说"为了解决什么问题,我用了什么方案,带来了什么提升"。
话术模板:
"在这个秒杀项目中,我最大的挑战是解决高并发下的超卖和数据库宕机问题。
首先,为了解决数据库压力,我没有直接扣减数据库库存,而是设计了Redis 预减库存方案,利用 Lua 脚本保证原子性,拦截掉 90% 的无效请求。
其次,为了解决一人一单的并发安全问题,我引入了 Redisson 分布式锁,并深入研究了它的看门狗机制来防止锁过期。
最后,为了保证用户体验和解耦,我使用了 RabbitMQ 进行异步下单,通过消息持久化和手动 ACK 保证了 100% 的数据可靠性。
经过压测,该接口在 QPS 达到 2000 时依然能稳定运行。"
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