https://github.com/CyrilFeng/Q-calculator
优惠是营销转化链路的重要抓手，对刺激用户消费起到至关重要的作用，目前市场上的优惠主要包含活动（如拼多多的砍一刀、天猫农场、新用户首购、复购、积分等）和券（如折扣券、代金券、商品券、买A赠B等），复杂的优惠规则让用户很难自行计算优惠叠加的顺序，或许用户在复杂的优惠规则中降低购买商品的欲望，对于参加了多个活动、有多个优惠券情况尤为明显。
优惠的计算顺序可以分为平行式和渐进式，其中平行式优惠之间没有依赖关系，而渐进式优惠之间则存在依赖关系，即下一个优惠取决于上一步的优惠结果，假设小明消费了100元，有一个8折优惠券和一个满100-20的优惠券，则这2个优惠的使用顺序有以下两种情况： 
Q-calculator采用很多新颖的设计实现了高性能求解优惠最优排列。
核心计算类 Permutation
Permutation是一个抽象类，是Q-calculator的核心，在Permutation中使用了很多优化策略来保证性能，这些策略包括：
- 预存的排列数结果集
这么设计的原因是在业务场景中需要频繁的计算排列，对于某个长度的序列，其排列结果是固定的。在Permutation类中的PERMUTATIONS属性存放了7以内的排列数结果集，这里使用了Byte来存储，因此占用的内存空间非常小。
private final static Map<Integer,Collection<List<Byte>>> PERMUTATIONS = Maps.newHashMap();
这个动作在类加载即完成，如果对7不满意，可以调整SUPPORTEDSIZE的大小，7是我们在实现中摸出来的兼顾业务和性能的参数，大家可以根据自己的需要来调整。
- \(A_n^3\) 级别缓存
相对于传统的Key-Value结构，求解 \(A_n^n\) 问题的缓存需要特殊设计，对一个优惠集合而言 \(A_n^3\) 意味着缓存 n x (n-1) x (n-2) 条数据，默认n为7则需要缓存210条数据，兼顾内存大小和缓存带来的性能收益， \(A_n^3\) 是最为合适的。
Permutation的成员变量cache来实现高性能缓存。
private final Map<Integer, CalcState<T>> cache = Maps.newHashMap();
可能你已经注意到，cache的键是Integer类型的，的确，通常String会更常用，然而在万次计算的场景下，String的拼接已经成了瓶颈。 为了实现高性能的键，Permutation通过位移对Byte数组的前3位进行扰动，确保键的唯一性和性能。
private static Integer calcKey(List<Byte> a){
return a.size()>=3?(a.get(0) << 6)+ (a.get(1) << 3) + a.get(2):0;
}
Permutation提供了保存点来实现 \(A_n^3\) 级别缓存，CalcState 记录了计算到第3步的状态，包括当前订单优惠金额和计算过程、已享用优惠的商品等，这些属性的保存和回放Permutation已经帮你做好了，Permutation额外提供了抽象的保存和回放方法来满足你的个性化诉求。
优惠计算是有优先级的，必须保证属性calculateGroup值小的在前面运算，当backToSnapshot发生时，需要额外判断缓存中最后一个优惠和当前准备计算优惠之间的关系，若不满足则直接跳出。checkIfWakeUpJump方法将在缓存被使用后立刻判断是否需要继续下去。
上下文类 DiscountContext
DiscountContext是上下文，也是Permutation的成员变量，DiscountContext同样包含很多优化策略：
- CalcStage数组
在变更最频繁也是最重要的计算步骤对象CalcStage使用数组存储，该数组随着上下文创建而创建，在Permutation中使用
Arrays.fill(arr,null);
将该数组清空并让它投入下一次计算，这样一次全排列过程中，数组只会被创建一次，避免了频繁创建数组带来的性能损耗。
- 预计算
DiscountContext的初始化方法是静态的create方法，该方法将商品和优惠进行绑定，同时执行一些用户自定义的逻辑，我们称之为预计算，预计算的结果会被保存在DiscountContext的preCompute属性，可以在后续的计算中直接取用，一劳永逸，避免了在后续的高速迭代中做相同的事情，比如商品分组、求和等等。
预计算 PreCompute
预计算提供了接口，要使用预计算首先需要实现PreCompute接口
public interface PreCompute<T extends GoodsItem> {
/**
* 判断符合条件的活动类型，符合才会执行preComputeItems
*/
Set<String> matchTypes();
/**
* 对商品做一些复杂集合操作
* @param items 当前参与优惠的商品
* @param discount 当前优惠
* @param preCompute 存储计算的结果
*/
void preComputeItems(List<T> items, DiscountWrapper discount, Map<String,Object> preCompute);
}
计算器 Calculator
Calculator是单个优惠的计算接口，它有calcWarp一个方法，负责具体的优惠计算，但calcWarp需要承担一些内部的事情，因此我们提供了抽象类AbstractCalculator实现了calcWarp，并最终暴露了一个更简单的calc方法给使用者。最终用户继承AbstractCalculator，需要在Component注解中指定一个值，而CalculatorRouter将通过这个值来路由到具体的优惠计算器。这个值和DiscountWrapper中的type属性是对应的。
@Component("manjian") public class ManjianCalc extends AbstractCalculator<GoodsItem> { ...... }
