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一、秒杀业务为什么难做

1)im系统,例如qq或者微博,每个人都读自己的数据(好友列表、群列表、个人信息);

2)微博系统,每个人读你关注的人的数据,一个人读多个人的数据;

3)秒杀系统,库存只有一份,所有人会在集中的时间读和写这些数据,多个人读一个数据。

例如:小米手机每周二的秒杀,可能手机只有1万部,但瞬时进入的流量可能是几百几千万。

又例如:12306抢票,票是有限的,库存一份,瞬时流量非常多,都读相同的库存。读写冲突,锁非常严重,这是秒杀业务难的地方。那我们怎么优化秒杀业务的架构呢?

二、优化方向

优化方向有两个(今天就讲这两个点):

(1)将请求尽量拦截在系统上游(不要让锁冲突落到数据库上去)。传统秒杀系统之所以挂,请求都压倒了后端数据层,数据读写锁冲突严重,并发高响应慢,几乎所有请求都超时,流量虽大,下单成功的有效流量甚小。以12306为例,一趟火车其实只有2000张票,200w个人来买,基本没有人能买成功,请求有效率为0。

(2)充分利用缓存,秒杀买票,这是一个典型的读多些少的应用场景,大部分请求是车次查询,票查询,下单和支付才是写请求。一趟火车其实只有2000张票,200w个人来买,最多2000个人下单成功,其他人都是查询库存,写比例只有0.1%,读比例占99.9%,非常适合使用缓存来优化。好,后续讲讲怎么个“将请求尽量拦截在系统上游”法,以及怎么个“缓存”法,讲讲细节。

三、常见秒杀架构

(1)浏览器端,最上层,会执行到一些JS代码

(2)站点层,这一层会访问后端数据,拼html页面返回给浏览器

(3)服务层,向上游屏蔽底层数据细节,提供数据访问

(4)数据层,最终的库存是存在这里的,mysql是一个典型(当然还有会缓存)

四、各层次优化细节

第一层,客户端怎么优化(浏览器层,APP层)

(a)产品层面,用户点击“查询”或者“购票”后,按钮置灰,禁止用户重复提交请求;

(b)JS层面,限制用户在x秒之内只能提交一次请求;

第二层,站点层面的请求拦截

去重依据,(这类业务一般都需要登录,用uid即可。)在站点层面,对uid进行请求计数和去重,甚至不需要统一存储计数,直接站点层内存存储(这样计数会不准,但最简单)。一个uid,5秒只准透过1个请求,这样又能拦住99%的for循环请求。

5s只透过一个请求,其余的请求怎么办?缓存,页面缓存,同一个uid,限制访问频度,做页面缓存,x秒内到达站点层的请求,均返回同一页面。同一个item的查询,例如车次,做页面缓存,x秒内到达站点层的请求,均返回同一页面。如此限流,既能保证用户有良好的用户体验(没有返回404)又能保证系统的健壮性(利用页面缓存,把请求拦截在站点层了)。

页面缓存不一定要保证所有站点返回一致的页面,直接放在每个站点的内存也是可以的。优点是简单,坏处是http请求落到不同的站点,返回的车票数据可能不一样,这是站点层的请求拦截与缓存优化。

第三层服务层来拦截(反正就是不要让请求落到数据库上去)

服务层怎么拦截?大哥,我是服务层,我清楚的知道小米只有1万部手机,我清楚的知道一列火车只有2000张车票,我透10w个请求去数据库有什么意义呢?没错,请求队列!

对于写请求,做请求队列,每次只透有限的写请求去数据层(下订单,支付这样的写业务)

1w部手机,只透1w个下单请求去db

3k张火车票,只透3k个下单请求去db

如果均成功再放下一批,如果库存不够则队列里的写请求全部返回“已售完”。

对于读请求,怎么优化?cache抗,不管是memcached还是redis,单机抗个每秒10w应该都是没什么问题的。如此限流,只有非常少的写请求,和非常少的读缓存mis的请求会透到数据层去,又有99.9%的请求被拦住了。

【转自】微信公众号: 架构师之路