【面试】阿里面试官：让你实现一个订单超时取消功能，怎么设计？

订单超时取消功能设计方案

需求分析

订单超时取消功能的核心需求是：当用户下单后未在规定时间内支付（如30分钟），系统自动取消订单并释放库存。该功能需兼顾高并发、可靠性、可扩展性。

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技术方案大纲

方案一：定时任务扫描

通过定时任务轮询数据库，检查未支付订单的超时状态。

实现步骤

1. 数据库设计：订单表需包含status（状态）、create_time（创建时间）、expire_time（过期时间）字段。
2. 定时任务：每分钟扫描status='待支付' AND expire_time <= NOW()的订单。
3. 取消逻辑：批量更新订单状态为"已取消"，并调用库存释放接口。

伪代码示例

// Spring Boot定时任务
@Scheduled(fixedRate = 60000)
public void cancelExpiredOrders() {
    List<Order> orders = orderMapper.selectExpiredOrders();
    orders.forEach(order -> {
        order.setStatus("CANCELED");
        orderMapper.update(order);
        inventoryService.releaseStock(order.getItems());
    });
}

优缺点

• 优点：实现简单，依赖少
• 缺点：高频扫描可能影响数据库性能，时效性差（最多延迟1分钟）

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方案二：延迟队列

利用消息队列的延迟投递特性（如RabbitMQ的Dead Letter Exchange）。

实现步骤

1. 订单创建时：发送延迟消息到队列，设置TTL为30分钟。
2. 消息消费：消息到期后触发消费者处理取消逻辑。
3. 幂等处理：检查订单状态是否仍为"待支付"。

伪代码示例

// 发送延迟消息
rabbitTemplate.convertAndSend(
    "order.delay.exchange",
    "order.delay.routingkey",
    orderId,
    message -> {
        message.getMessageProperties().setDelay(30 * 60 * 1000);
        return message;
    }
);

// 消费者
@RabbitListener(queues = "order.cancel.queue")
public void handleCancelOrder(String orderId) {
    Order order = orderService.getById(orderId);
    if (order.getStatus().equals("PENDING")) {
        orderService.cancelOrder(orderId);
    }
}

优缺点

• 优点：时效精确，降低数据库压力
• 缺点：RabbitMQ需插件支持延迟队列，消息可能丢失

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方案三：Redis过期监听

利用Redis的键空间通知（Keyspace Notification）功能。

实现步骤

1. 订单创建时：在Redis设置键order:{orderId}，超时时间30分钟。
2. 配置Redis：启用notify-keyspace-events Ex。
3. 监听事件：订阅__keyevent@0__:expired频道处理取消逻辑。

伪代码示例

// 设置Redis键
redisTemplate.opsForValue().set(
    "order:" + orderId, 
    "PENDING", 
    30, 
    TimeUnit.MINUTES
);

// 监听器配置
@Bean
RedisMessageListenerContainer container(RedisConnectionFactory factory) {
    RedisMessageListenerContainer container = new RedisMessageListenerContainer();
    container.setConnectionFactory(factory);
    container.addMessageListener((message, pattern) -> {
        String expiredKey = message.toString();
        if (expiredKey.startsWith("order:")) {
            String orderId = expiredKey.split(":")[1];
            orderService.cancelOrder(orderId);
        }
    }, new PatternTopic("__keyevent@0__:expired"));
    return container;
}

优缺点

• 优点：实时性高，性能好
• 缺点：Redis重启可能导致数据丢失，需处理消息堆积

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生产级优化建议

补偿机制

增加定时任务作为兜底方案，防止消息丢失场景。

分布式锁

取消操作需加分布式锁，避免并发问题。

// Redisson分布式锁示例
RLock lock = redissonClient.getLock("order:cancel:" + orderId);
try {
    if (lock.tryLock(5, 10, TimeUnit.SECONDS)) {
        // 处理取消逻辑
    }
} finally {
    lock.unlock();
}

状态机控制

使用状态机（如Spring State Machine）规范订单状态流转。

监控报警

对取消失败订单进行监控，触发人工干预流程。

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方案选型对比

指标	定时任务	延迟队列	Redis监听
实时性	差（分钟级）	精确（秒级）	精确（秒级）
可靠性	高	依赖MQ可靠性	依赖Redis可靠性
复杂度	低	中	中
适用场景	低频业务	中高频业务	高频业务

高频场景推荐组合方案：Redis监听 + 延迟队列兜底 + 定时任务补偿。
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