微信紅包的隨機算法

有人問過微信的人，大體是這樣：

public static double getRandomMoney(LeftMoneyPackage _leftMoneyPackage) {   
    // remainSize 剩餘的紅包數量
    // remainMoney 剩餘的錢
    if (_leftMoneyPackage.remainSize == 1) {
        _leftMoneyPackage.remainSize--;
        return (double) Math.round(_leftMoneyPackage.remainMoney * 100) / 100;
    }
    Random r     = new Random();
    double min   = 0.01; //
    double max   = _leftMoneyPackage.remainMoney / _leftMoneyPackage.remainSize * 2;
    double money = r.nextDouble() * max;
    money = money  min ? 0.01: money;
    money = Math.floor(money * 100) / 100;
    _leftMoneyPackage.remainSize--;
    _leftMoneyPackage.remainMoney -= money;
    return money;}

結論：

1. 先搶後搶拿到紅包的大小的指望是大體相等的，因此仍是先下手搶吧

2. 後搶的人方差大（依賴前面人搶的多少），波動較大，有較大概率拿到「手氣最佳"

微信紅包的架構設計簡介

@來源於QCon某高可用架構羣整理，整理朱玉華。

概況：2014年微信紅包使用數據庫硬抗整個流量，2015年使用cache抗流量。

1. 微信的金額何時算？

答：微信金額是拆的時候實時算出來，不是預先分配的，採用的是純內存計算，不須要預算空間存儲。
採起實時計算金額的考慮：預算須要佔存儲，實時效率很高，預算才效率低。

2. 實時性：爲何明明搶到紅包，點開後發現沒有？

答：2014年的紅包一點開就知道金額，分兩次操做，先搶到金額，而後再轉帳。
2015年的紅包的拆和搶是分離的，須要點兩次，所以會出現搶到紅包了，但點開後告知紅包已經被領完的情況。進入到第一個頁面不表明搶到，只表示當時紅包還有。

3. 分配：紅包裏的金額怎麼算？爲何出現各個紅包金額相差很大？

答：隨機，額度在0.01和(剩餘平均值*2)之間。
例如：發100塊錢，總共10個紅包，那麼平均值是10塊錢一個，那麼發出來的紅包的額度在0.01元～20元之間波動。
當前面3個紅包總共被領了40塊錢時，剩下60塊錢，總共7個紅包，那麼這7個紅包的額度在：0.01～（60/7*2）=17.14之間。
注意：這裏的算法是每被搶一個後，剩下的會再次執行上面的這樣的算法（Tim老師也以爲上述算法太複雜，不知基於什麼樣的考慮）。

這樣算下去，會超過最開始的所有金額，所以到了最後面若是不夠這麼算，那麼會採起以下算法：保證剩餘用戶能拿到最低1分錢便可。

若是前面的人手氣很差，那麼後面的餘額越多，紅包額度也就越多，所以實際機率同樣的。

4. 紅包的設計

答：微信從財付通拉取金額數據過來，生成個數/紅包類型/金額放到redis集羣裏，app端將紅包ID的請求放入請求隊列中，若是發現超過紅包的個數，直接返回。根據紅包的裸祭處理成功獲得令牌請求，則由財付通進行一致性調用，經過像比特幣同樣，兩邊保存交易記錄，交易後交給第三方服務審計，若是交易過程當中出現不一致就強制迴歸。

5. 發性處理：紅包如何計算被搶完？

答：cache會抵抗無效請求，將無效的請求過濾掉，實際進入到後臺的量不大。cache記錄紅包個數，原子操做進行個數遞減，到0表示被搶光。財付通按照20萬筆每秒入帳準備，但實際還不到8萬每秒。

6. 通如何保持8w每秒的寫入？

答：多主sharding，水平擴展機器。

7. 據容量多少？

答：一個紅包只佔一條記錄，有效期只有幾天，所以不須要太多空間。

8. 詢紅包分配，壓力大不？

答：搶到紅包的人數和紅包都在一條cache記錄上，沒有太大的查詢壓力。

9. 一個紅包一個隊列？

答：沒有隊列，一個紅包一條數據，數據上有一個計數器字段。

10.有沒有從數據上證實每一個紅包的機率是否是均等？

答：不是絕對均等，就是一個簡單的拍腦殼算法。

11.拍腦殼算法，會不會出現兩個最佳？

答：會出現金額同樣的，可是手氣最佳只有一個，先搶到的那個最佳。

12. 每領一個紅包就更新數據麼？

答：每搶到一個紅包，就cas更新剩餘金額和紅包個數。

13.紅包如何入庫入帳？

數據庫會累加已經領取的個數與金額，插入一條領取記錄。入帳則是後臺異步操做。

14. 入賬出錯怎麼辦？好比紅包個數沒了，但餘額還有？

答：最後會有一個take all操做。另外還有一個對帳來保障。

給個贊，有木有呢？