用.NET Core实现一个类似于饿了吗的简易拆红包功能

需求说明

以前很讨厌点外卖的我，最近中午经常点外卖，因为确实很方便，提前点好餐，算准时间，就可以在下班的时候吃上饭，然后省下的那些时间就可以在中午的时候多休息一下了。

点餐结束后，会有一个好友分享红包功能，虽说这个红包不能提现，但却可以抵扣点餐费用，对于经常点餐的人来说，直接用于抵扣现金确实是很大的诱惑，在点餐之后所获得的那个红包，必须要分享出去才能拆。

那么如果自己也想实现以下抢红包功能，需要说明的是，本文所描述的红包功能更多的关注与随机红包的生成，至于高并发、数据一致性等问题，本文暂未涉及，以下是本文所讨论的两个技术点：

不同的消费金额获取的红包总额不同，消费金额越大，红包总额就越大，红包总数也就越多；
假设有一天，有一种需求是，需要保证参与抢红包的人获得的红包金额在平均数附近波动，也就是尽量的服从正态分布；

功能实现

本文描述的场景，所涉及到的金额以分为单位，目的是为了更好的处理随机数。总体的示意图如下：

消费后红包的初始化

需求重点，用户分享出去的红包总额跟消费总额成正比，可以分拆的子红包个数也与消费总额成正比。

比如：

10-20元的消费金额，可以分享的单个红包金额为10元，可以供5个人抢
20-40元的消费金额，可以分享的单个红包金额为20元，可以供8个人抢
40-60元的消费金额，可以分享的单个红包金额为30元，可以供10个人抢
60-100元的消费金额，可以分享的单个红包金额为40元，可以供10个人抢
100元以上的消费金额，可以分享的单个红包金额为50元，可以供10个人抢

那么我们设计出来一个实体，用于表示红包信息，以方便的配置及调整红包规则

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   1:  public class RedPacketsInfo

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   2:  {

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   3:      /// <summary>

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   4:      /// 最大消费金额

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   5:      /// </summary>

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   6:      public int MaxAmount { get; set; }

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7:

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   8:      /// <summary>

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   9:      /// 最小消费金额

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  10:      /// </summary>

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  11:      public int MinAmount { get; set; }

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12:

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  13:      /// <summary>

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  14:      /// 红包金额

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  15:      /// </summary>

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  16:      public int TotalAmount { get; set; }

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17:

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  18:      /// <summary>

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  19:      /// 红包可被分割的数量

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  20:      /// </summary>

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  21:      public int RedPacketQuantity { get; set; }

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  22:  }

红包初始化信息

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   1:  private static List<RedPacketsInfo> GetRedPackets()

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   2:  {

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   3:      return new List<RedPacketsInfo>()

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   4:      {

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   5:          new RedPacketsInfo

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   6:          {

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   7:              MinAmount = 1000,

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   8:              MaxAmount = 2000,

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   9:              RedPacketQuantity = 5,

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  10:              TotalAmount=1000

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  11:          },

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  12:          new RedPacketsInfo

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  13:          {

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  14:              MinAmount = 2000,

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  15:              MaxAmount = 3000,

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  16:              RedPacketQuantity = 5,

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  17:              TotalAmount=1000

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  18:          },

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  19:          new RedPacketsInfo

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  20:          {

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  21:              MinAmount = 4000,

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  22:              MaxAmount = 6000,

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  23:              RedPacketQuantity = 5,

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  24:              TotalAmount=1000

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  25:          },

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  26:          new RedPacketsInfo

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  27:          {

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  28:              MinAmount = 6000,

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  29:              MaxAmount = 8000,

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  30:              RedPacketQuantity = 5,

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  31:              TotalAmount=1000

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  32:          },

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  33:          new RedPacketsInfo

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  34:          {

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  35:              MinAmount = 10000,

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  36:              MaxAmount = int.MaxValue,

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  37:              RedPacketQuantity = 5,

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  38:              TotalAmount=1000

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  39:          }

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  40:      };

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  41:  }

接下来我们就可以通过消费金额获取相应的红包信息了。

随机红包的生成时机及处理

随机红包的生成可以在抢之前生成也可以在抢的过程中确定，一般而言，很多时候红包会在抢的过程中动态的实际分配，不过在本文中，红包在用户分享成功后会预先生成，主要原因是为了更好地处理处理数据，以使得数据能够服从正态分布。

以下是其流程图，其中有一段逻辑是回调功能，可能会有圈友会问，如何保证有回调以及回调是成功的，这个地方有很多种处理，比如MQ、任务调度等，此处也不做讨论

那么我们需要设计一个新的实体，以表示分享出去的红包及其生成的随机红包：

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   1:  public class SharedRedPacket

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   2:  {

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   3:      /// <summary>

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   4:      /// 分享人UserId

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   5:      /// </summary>

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   6:      public int SenderUserId { get; set; }

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7:

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   8:      /// <summary>

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   9:      /// 分享时间

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  10:      /// </summary>

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  11:      public DateTime SendTime { get; set; }

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12:

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  13:      public List<RobbedRedPacket> RobbedRedPackets { get; set; }

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  14:  }

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15:

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  16:  public class RobbedRedPacket

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  17:  {

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  18:      /// <summary>

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  19:      /// 抢到红包的人的UserId

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  20:      /// </summary>

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  21:      public int UserId { get; set; }

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22:

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  23:      /// <summary>

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  24:      /// 抢到的红包金额

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  25:      /// </summary>

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  26:      public int Amount { get; set; }

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27:

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  28:      /// <summary>

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  29:      /// 抢到时间

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  30:      /// </summary>

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  31:      public DateTime RobbedTime { get; set; }

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  32:  }

在实现过程中，根据用户消费金额获取相应红包，然后通过随机数，生成n-1个原始的随机数据，最后一个数据用总和减去n-1个数据的和获取到。

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   1:  //红包随机拆分

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   2:  Random ran = new Random();

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   3:  List<double> randoms = new List<double>(redPacketsList.Count);

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   4:  for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity - 1; i  )

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   5:  {

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   6:      int max = (totalAmount - (redPacketsInfo.RedPacketQuantity - i)) * 1;

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   7:      int result = ran.Next(1, max);

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   8:      randoms.Add(result);

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   9:      totalAmount -= result;

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  10:  }

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  11:  randoms.Add(totalAmount);

然后通过设置好系数，以处理数据达到服从正太分布的目的：

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   1:  //正太分布处理

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   2:  for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity; i  )

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   3:  {

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   4:      double a = Math.Sqrt(Math.Abs(2 * Math.Log(randoms[i], Math.E)));

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   5:      double b = Math.Cos(2 * Math.PI * randoms[i]);

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   6:      randoms[i] = a * b * 0.3   1;

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   7:  }

经过第二次处理后，得到的数据与原始数据有偏差，那么我们通过等比例方式再次处理，以确保拆分后的红包总额等于红包原始总额：

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   1:  //生成最终的红包数据

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   2:  double d = originalTotal / randoms.Sum();

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   3:  SharedRedPacket sharedRedPacket = new SharedRedPacket();

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   4:  sharedRedPacket.RobbedRedPackets = new List<RobbedRedPacket>(redPacketsList.Count);

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   5:  for (int i = 0; i < redPacketsInfo.RedPacketQuantity - 1; i  )

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   6:  {

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   7:      sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Add(new RobbedRedPacket

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   8:      {

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   9:          Amount = (int)Math.Round(randoms[i] * d, 0)

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  10:      });

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  11:  }

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  12:  sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Add(new RobbedRedPacket

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  13:  {

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  14:      Amount = originalTotal - sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Sum(p => p.Amount)

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  15:  });

测试

测试效果图如下：

部分代码如下，

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   1:  Console.WriteLine("是否分享输入Y分享成功，输入N退出");

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   2:  string result = Console.ReadLine();

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   3:  if (result == "Y")

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   4:  {

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   5:      var leftRedPacket = sharedRedPacket.RobbedRedPackets.Where(p => p.UserId <= 0).ToList();

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   6:      var robbedRedPacket = leftRedPacket[new Random().Next(1, leftRedPacket.Count   1)];

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   7:      Console.WriteLine("抢到的到红包金额是："   robbedRedPacket.Amount);

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   8:      Console.WriteLine("-------------------------------------------------------");

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   9:  }

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