Flash sale bán quá tồn kho: 300 máy, 1.490 đơn đã xác nhận

-- sqlcmd -S "(localdb)\MSSQLLocalDB" -f 65001 -i a1-sanpham.sql
CREATE DATABASE Kumeo_flashsale COLLATE Vietnamese_100_CI_AS;
GO
USE Kumeo_flashsale;
GO
CREATE TABLE dbo.SanPham (            -- nguyên định nghĩa của BanHang
    SanPhamId int NOT NULL CONSTRAINT PK_SanPham PRIMARY KEY CLUSTERED,
    MaSanPham varchar(20) NOT NULL CONSTRAINT UQ_SanPham_Ma UNIQUE,
    Ten nvarchar(200) NOT NULL,
    DonGia decimal(18, 2) NOT NULL,
    TonKho int NOT NULL CONSTRAINT CK_SanPham_TonKho CHECK (TonKho >= 0)
);
INSERT INTO dbo.SanPham VALUES (777, 'SP-00777', N'Điện thoại 128 GB', 8990000, 300);

#:package Microsoft.Data.SqlClient@7.1.1
using System.Collections.Concurrent;
using System.Diagnostics;
using Microsoft.Data.SqlClient;

// dotnet run flashsale.cs -- <cu|cu-tru|moi|tai> <số phiên>
const string Cs = @"Server=(localdb)\MSSQLLocalDB;Database=Kumeo_flashsale;Integrated Security=true;Encrypt=false;Max Pool Size=200";
const string ChoKhoa = "SELECT row_lock_wait_in_ms FROM sys.dm_db_index_operational_stats(DB_ID(), OBJECT_ID('dbo.SanPham'), 1, NULL)";
string cheDo = args[0];
int soPhien = int.Parse(args[1]);
bool tai = cheDo == "tai";                // tải liên tục 5 s, kho đặt rất lớn để không hết
async Task<int> MuaCu(SqlConnection cn, bool truTuongDoi)
{
    int ton = (int)(await new SqlCommand("SELECT TonKho FROM dbo.SanPham WHERE SanPhamId = 777", cn).ExecuteScalarAsync())!;
    if (ton < 1) return 0;                // app báo "hết hàng"
    var ghi = new SqlCommand($"UPDATE dbo.SanPham SET TonKho = {(truTuongDoi ? "TonKho - 1" : "@Moi")} WHERE SanPhamId = 777", cn);
    ghi.Parameters.AddWithValue("@Moi", ton - 1);   // ton là giá trị đọc ở câu trên
    return await ghi.ExecuteNonQueryAsync();   // 1: app báo "đặt hàng thành công"
}
Task<int> MuaMoi(SqlConnection cn) => new SqlCommand(
    "UPDATE dbo.SanPham SET TonKho = TonKho - 1 WHERE SanPhamId = 777 AND TonKho >= 1", cn).ExecuteNonQueryAsync();
Func<SqlConnection, Task<int>> mua = cheDo switch { "cu" => cn => MuaCu(cn, false), "cu-tru" => cn => MuaCu(cn, true), _ => MuaMoi };
async Task<long> Sql(string lenh)
{
    await using var cn = new SqlConnection(Cs);
    await cn.OpenAsync();
    return Convert.ToInt64(await new SqlCommand(lenh, cn).ExecuteScalarAsync());
}

await Sql($"UPDATE dbo.SanPham SET TonKho = {(tai ? 100_000_000 : 300)} WHERE SanPhamId = 777; SELECT 0;");
var phien = new List<SqlConnection>();
for (int i = 0; i < soPhien; i++) { var cn = new SqlConnection(Cs); await cn.OpenAsync(); phien.Add(cn); }
int khach = -1, xacNhan = 0;
var loi = new ConcurrentDictionary<int, int>();
var treMs = new ConcurrentBag<double>();
long choTruoc = await Sql(ChoKhoa);
var dongHo = Stopwatch.StartNew();
await Task.WhenAll(phien.Select(cn => Task.Run(async () =>
{
    while (tai ? dongHo.Elapsed.TotalSeconds < 5 : Interlocked.Increment(ref khach) < 2000)
    {
        long t0 = Stopwatch.GetTimestamp();
        try { if (await mua(cn) == 1) Interlocked.Increment(ref xacNhan); }
        catch (SqlException ex) { loi.AddOrUpdate(ex.Number, 1, (_, n) => n + 1); }
        treMs.Add(Stopwatch.GetElapsedTime(t0).TotalMilliseconds);
    }
})));
double giay = dongHo.Elapsed.TotalSeconds;
var tre = treMs.Order().ToArray();
double p95 = tre[(int)Math.Ceiling(0.95 * tre.Length) - 1];
string ketQua = tai
    ? $"{xacNhan / giay:F0} lần trừ/s, p95 {p95:F1} ms, {(await Sql(ChoKhoa) - choTruoc) / 1000.0 / giay:F1} phiên đứng chờ khóa dòng"
    : $"xác nhận {xacNhan}, bán quá {Math.Max(0, xacNhan - 300)}, TonKho cuối {await Sql("SELECT TonKho FROM dbo.SanPham WHERE SanPhamId = 777")}, " +
      $"lỗi [{string.Join(", ", loi.Select(e => $"{e.Key} x{e.Value}"))}], {giay * 1000:F0} ms, p95 {p95:F1} ms";
Console.WriteLine($"{cheDo}, {soPhien} phiên: {ketQua}");

-- sqlcmd -S "(localdb)\MSSQLLocalDB" -d Kumeo_flashsale -f 65001 -i a2-giuhang.sql
CREATE TABLE dbo.GiuHang (
    GiuHangId bigint IDENTITY NOT NULL CONSTRAINT PK_GiuHang PRIMARY KEY CLUSTERED,
    SanPhamId int NOT NULL,
    KhachHangId int NOT NULL,
    SoLuong int NOT NULL CONSTRAINT CK_GiuHang_SoLuong CHECK (SoLuong > 0),
    DonGia decimal(18, 2) NOT NULL,      -- giá flash sale lúc giữ
    TrangThai tinyint NOT NULL,          -- 1 đang giữ, 2 đã thanh toán, 3 đã trả về kho
    GiuLuc datetime2(3) NOT NULL,        -- giờ UTC
    HetHanLuc datetime2(3) NOT NULL,
    INDEX IX_GiuHang_HetHan (TrangThai, HetHanLuc)
);
GO
CREATE OR ALTER PROCEDURE dbo.usp_GiuHang_Tao
    @SanPhamId int, @KhachHangId int, @SoLuong int, @DonGia decimal(18, 2),
    @GiuGiay int = 600, @GiuHangId bigint = NULL OUTPUT
AS
BEGIN
    SET XACT_ABORT, NOCOUNT ON;
    DECLARE @Luc datetime2(3) = SYSUTCDATETIME();
    BEGIN TRANSACTION;
    UPDATE dbo.SanPham SET TonKho = TonKho - @SoLuong
    WHERE SanPhamId = @SanPhamId AND TonKho >= @SoLuong;
    IF @@ROWCOUNT = 1
    BEGIN
        INSERT INTO dbo.GiuHang (SanPhamId, KhachHangId, SoLuong, DonGia, TrangThai, GiuLuc, HetHanLuc)
        VALUES (@SanPhamId, @KhachHangId, @SoLuong, @DonGia, 1, @Luc, DATEADD(SECOND, @GiuGiay, @Luc));
        SET @GiuHangId = SCOPE_IDENTITY();
    END;
    COMMIT TRANSACTION;                  -- hết hàng thì @GiuHangId là NULL
END;
GO
-- Cổng báo kết quả, gọi lại nhiều lần vẫn đúng. Trả về trạng thái sau cùng: 2 đã bán,
-- 3 đã về kho (tiền đã trừ thì phải hoàn), 1 thanh toán lỗi và chờ job trả hàng.
CREATE OR ALTER PROCEDURE dbo.usp_GiuHang_KetQua @GiuHangId bigint, @ThanhCong bit
AS
BEGIN
    SET NOCOUNT ON;
    IF @ThanhCong = 1
        UPDATE dbo.GiuHang SET TrangThai = 2 WHERE GiuHangId = @GiuHangId AND TrangThai = 1;
    ELSE                                 -- cho hết hạn ngay
        UPDATE dbo.GiuHang SET HetHanLuc = SYSUTCDATETIME() WHERE GiuHangId = @GiuHangId AND TrangThai = 1;
    RETURN (SELECT TrangThai FROM dbo.GiuHang WHERE GiuHangId = @GiuHangId);
END;
GO
CREATE OR ALTER PROCEDURE dbo.usp_GiuHang_TraHetHan @Lo int = 1000
AS
BEGIN
    SET XACT_ABORT, NOCOUNT ON;
    DECLARE @Id TABLE (GiuHangId bigint PRIMARY KEY);
    DECLARE @Tra TABLE (SanPhamId int NOT NULL, SoLuong int NOT NULL);
    INSERT INTO @Id                      -- 1. Tìm ứng viên qua chỉ mục, chưa giữ khóa
    SELECT TOP (@Lo) GiuHangId FROM dbo.GiuHang WHERE TrangThai = 1 AND HetHanLuc <= SYSUTCDATETIME();
    BEGIN TRANSACTION;
    UPDATE g SET TrangThai = 3           -- 2. Sửa theo khóa chính, kiểm lại điều kiện
    OUTPUT inserted.SanPhamId, inserted.SoLuong INTO @Tra
    FROM dbo.GiuHang AS g INNER JOIN @Id AS i ON i.GiuHangId = g.GiuHangId
    WHERE g.TrangThai = 1 AND g.HetHanLuc <= SYSUTCDATETIME();
    UPDATE sp SET TonKho = sp.TonKho + t.SoLuong      -- 3. Cộng lại kho, cùng giao dịch
    FROM dbo.SanPham AS sp
    INNER JOIN (SELECT SanPhamId, SUM(SoLuong) AS SoLuong FROM @Tra GROUP BY SanPhamId) AS t
        ON t.SanPhamId = sp.SanPhamId;
    COMMIT TRANSACTION;
    SELECT ISNULL(SUM(SoLuong), 0) AS DaTra FROM @Tra;
END;
GO

#:package Microsoft.Data.SqlClient@7.1.1
using System.Diagnostics;
using Microsoft.Data.SqlClient;

// dotnet run giuhang.cs -- <co-job|khong-job>. Thời gian thu nhỏ 200 lần: giữ 10 phút = 3 s, job mỗi phút = 0,3 s.
const string Cs = @"Server=(localdb)\MSSQLLocalDB;Database=Kumeo_flashsale;Integrated Security=true;Encrypt=false;Max Pool Size=200";
bool coJob = args[0] == "co-job";
var rng = new Random(42);   // kết cục của lượt giữ thứ i: T trả tiền 80%, L thanh toán lỗi 5%, B bỏ đi 15%
var ketCuc = Enumerable.Range(0, 5000).Select(_ => rng.Next(100) switch { < 80 => 'T', < 85 => 'L', _ => 'B' }).ToArray();
var choCong = Enumerable.Range(0, 5000).Select(_ => 0.2 + 1.3 * rng.NextDouble()).ToArray();  // giây tới khi cổng báo
SemaphoreSlim phienMua = new(64), phienCong = new(16);   // webhook của cổng có nhóm worker riêng
async Task<object?> Sql(SemaphoreSlim phien, string lenh, long a = 0)
{
    await phien.WaitAsync();
    try
    {
        await using var cn = new SqlConnection(Cs);
        await cn.OpenAsync();
        var cmd = new SqlCommand(lenh, cn);
        cmd.Parameters.AddWithValue("@a", a);
        return await cmd.ExecuteScalarAsync();
    }
    finally { phien.Release(); }
}

await Sql(phienMua, "TRUNCATE TABLE dbo.GiuHang; UPDATE dbo.SanPham SET TonKho = 300 WHERE SanPhamId = 777;");
int jobTra = 0, phaiHoan = 0, khongMuaDuoc = 0;
var dongHo = Stopwatch.StartNew();
var job = Task.Run(async () =>
{
    while (coJob && dongHo.Elapsed.TotalSeconds < 20)
    { jobTra += (int)(await Sql(phienCong, "EXEC dbo.usp_GiuHang_TraHetHan;"))!; await Task.Delay(300); }
});
var khach = Enumerable.Range(1, 2000).Select(k => Task.Run(async () =>
{
    while (dongHo.Elapsed.TotalSeconds < 15)
    {
        var id = await Sql(phienMua, "DECLARE @Id bigint; EXEC dbo.usp_GiuHang_Tao 777, @a, 1, 4990000, 3, @Id OUTPUT; SELECT @Id;", k);
        if (id is DBNull) { await Task.Delay(1000); continue; }   // hết hàng: 1 s sau thử lại
        int i = (int)(long)id!;
        if (ketCuc[i] == 'B') return;                               // bỏ đi, không thanh toán
        await Task.Delay(TimeSpan.FromSeconds(choCong[i]));
        int thanhCong = ketCuc[i] == 'T' ? 1 : 0;
        var r = await Sql(phienCong, $"DECLARE @r int; EXEC @r = dbo.usp_GiuHang_KetQua @a, {thanhCong}; SELECT @r;", i);
        if (thanhCong == 1 && (int)r! == 3) Interlocked.Increment(ref phaiHoan);   // đã về kho: hoàn tiền
        return;
    }
    Interlocked.Increment(ref khongMuaDuoc);
})).ToArray();
await Task.WhenAll(khach.Append(job));
Console.WriteLine(args[0] + ": " + await Sql(phienMua, """
    SELECT CONCAT(N'lượt giữ ', COUNT(*), N', đã bán ', SUM(IIF(TrangThai = 2, SoLuong, 0)),
        N', còn giữ ', SUM(IIF(TrangThai = 1, SoLuong, 0)), N', đã trả về kho ', SUM(IIF(TrangThai = 3, SoLuong, 0)),
        N', TonKho ', (SELECT TonKho FROM dbo.SanPham WHERE SanPhamId = 777))
    FROM dbo.GiuHang;
    """) + $", job trả {jobTra}, phải hoàn tiền {phaiHoan}, khách không mua được {khongMuaDuoc}");