浅析12306售票算法（Java版）

前言

12306售票算法是12306官方网站采用的一种购票算法，它采用的是先进先出的算法思想，即先处理最先提交的订单。在高并发情况下，这种算法能够确保订单售出的公平性，防止订单重复抢占，提高12306网站的稳定性。

算法流程

1. 用户提交订单，服务器接收到请求后，将订单信息放入到队列中。
2. 售票服务不断地从队列中取出订单。
3. 售票服务检查该订单是否符合购票规则。若符合，继续；反之，将订单状态设置为失败，并将结果返回给用户。
4. 售票服务在库存系统中查找是否有足够的余票。若有，继续；反之，将订单状态设置为失败，并将结果返回给用户。
5. 售票服务将订单锁定，防止其他用户抢占该订单。
6. 售票服务扣减库存。
7. 售票服务将订单状态设置为成功，并将结果返回给用户。

核心代码解析

加锁保证唯一性

synchronized (ticket_number) {
   if (ticket_number > 0) {
      ticket_number--;
      Thread.sleep(100);
      return true;
   } else {
      return false;
   }
}

在高并发情况下，对于库存的批量操作需要加锁，以保证线程的安全性及数据的唯一性。12306采用synchronized方法进行线程锁定，确保不会同时处理同一个订单，从而保证库存扣减的准确性。

队列解决重复抢占

private static BlockingQueue<Order> queue = new LinkedBlockingQueue<Order>();

public static boolean add(Order order) {
   boolean success = false;
   try {
      success = queue.offer(order, 2, TimeUnit.SECONDS);
   } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
   }
   return success;
}

在高并发情况下，为了避免订单重复抢占，需要使用队列将不同订单加入到队列中，保持先进先出的处理顺序。12306采用BlockingQueue实现订单队列，利用其阻塞的特性，确保加入队列的订单不重复，同时保证了订单处理的顺序性。

示例

订单提交

Order order = new Order("John", "K77", "Beijing", "Shanghai", 1);
boolean result = QueueService.add(order);
System.out.println("submit order result: " + result);

用户John发起了一次购买始发站是北京、终到站是上海的K77次列车的订单，并将该订单提交给了12306网站，由于库存和时间允许，该订单成功加入到了订单队列中。

订单处理

Order order = QueueService.getNext();
while (order != null) {
   boolean result = TicketService.sell(order);
   System.out.println("process order result: " + result);
   order = QueueService.getNext();
}

在一段时间后，12306售票系统的售票服务开始从订单队列中取出刚才John提交的订单，对该订单进行处理：检查订单的可行性，并扣减库存。如果订单处理成功，则将订单状态设置为成功，并将结果返回给用户；如果处理失败，则将订单状态设置为失败，并将结果返回给用户。

结语

12306售票算法是12306网站的核心算法之一，保证了网站在高并发访问情况下的稳定性和公平性。本文对其Java版算法进行了浅析，希望读者能够对其有所了解，并在此基础上进一步深入探究。