商城秒殺系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
最新消息,10月24日,手機(jī)天貓宣布全面升級(jí),基于用戶地理位置自動(dòng)聚合周邊商圈、體驗(yàn)活動(dòng)、門店好貨和消費(fèi)者權(quán)益,形成集線上購(gòu)物、智慧商圈生活、用戶場(chǎng)景體驗(yàn)為一體的新零售城市生活應(yīng)用,未來(lái)有望成為阿里新零售城市生活入口。
現(xiàn)在很多電商網(wǎng)站都會(huì)提供秒殺系統(tǒng),用于節(jié)日營(yíng)銷的利器,秒殺時(shí)可以是網(wǎng)站瞬間訪問(wèn)流量激增,促銷效果特別好,那么這種商城秒殺系統(tǒng)應(yīng)該如何做,下面是hishop小編為大家介紹的商城秒殺系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
商城秒殺系統(tǒng)場(chǎng)景特點(diǎn)
秒殺時(shí)大量用戶會(huì)在同一時(shí)間同時(shí)進(jìn)行搶購(gòu),網(wǎng)站瞬時(shí)訪問(wèn)流量激增。
秒殺一般是訪問(wèn)請(qǐng)求數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于庫(kù)存數(shù)量,只有少部分用戶能夠秒殺成功。
秒殺業(yè)務(wù)流程比較簡(jiǎn)單,一般就是下訂單減庫(kù)存。
商城秒殺架構(gòu)設(shè)計(jì)理念
限流: 鑒于只有少部分用戶能夠秒殺成功,所以要限制大部分流量,只允許少部分流量進(jìn)入服務(wù)后端。
削峰:對(duì)于秒殺系統(tǒng)瞬時(shí)會(huì)有大量用戶涌入,所以在搶購(gòu)一開始會(huì)有很高的瞬間峰值。高峰值流量是壓垮系統(tǒng)很重要的原因,所以如何把瞬間的高流量變成一段時(shí)間平穩(wěn)的流量也是設(shè)計(jì)秒殺系統(tǒng)很重要的思路。實(shí)現(xiàn)削峰的常用的方法有利用緩存和消息中間件等技術(shù)。
異步處理:秒殺系統(tǒng)是一個(gè)高并發(fā)系統(tǒng),采用異步處理模式可以極大地提高系統(tǒng)并發(fā)量,其實(shí)異步處理就是削峰的一種實(shí)現(xiàn)方式。
內(nèi)存緩存:秒殺系統(tǒng)最大的瓶頸一般都是數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫,由于數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫屬于磁盤IO,性能很低,如果能夠把部分?jǐn)?shù)據(jù)或業(yè)務(wù)邏輯轉(zhuǎn)移到內(nèi)存緩存,效率會(huì)有極大地提升。
可拓展:當(dāng)然如果我們想支持更多用戶,更大的并發(fā),最好就將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成彈性可拓展的,如果流量來(lái)了,拓展機(jī)器就好了。像淘寶、京東等雙十一活動(dòng)時(shí)會(huì)增加大量機(jī)器應(yīng)對(duì)交易高峰。
商城秒殺系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
對(duì)架構(gòu)師來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)。 只談技術(shù)上的業(yè)務(wù)描述,秒殺一般分為秒殺前、秒殺中、秒殺后三個(gè)階段,各個(gè)階段的需求如下:
秒殺前,用戶訪問(wèn)秒殺寶貝描述頁(yè),不斷刷新,等待秒殺開始。
秒殺中,用戶點(diǎn)擊秒殺按鈕,洪水般的流量瞬間涌入系統(tǒng),都想走在前面,搶到寶貝。
秒殺后,秒殺結(jié)束,商品已被搶完或者秒殺時(shí)間已過(guò),用戶訪問(wèn)秒殺結(jié)束頁(yè)面,整個(gè)秒殺階段結(jié)束。
挑戰(zhàn)在哪
秒殺前,大量用戶頻發(fā)刷新秒殺頁(yè)面,都想第一個(gè)看到秒殺開始,越臨近開始時(shí)間,刷新越頻繁,這時(shí)候?qū)ο到y(tǒng)會(huì)有巨大的讀壓力。 秒殺中,用戶的秒殺請(qǐng)求短時(shí)間內(nèi)持續(xù)涌入,前端訪問(wèn)量暴增,并且會(huì)牽扯到寫庫(kù)的需求,還有在對(duì)于單一熱點(diǎn)商品庫(kù)存判斷和遞減,由于寫庫(kù)是排他操作,一個(gè)一個(gè)排隊(duì)處理,數(shù)據(jù)庫(kù)寫壓力很大。 秒殺后,和秒殺前差不多,短時(shí)間內(nèi)單頁(yè)面很多用戶訪問(wèn),但時(shí)間一過(guò),頁(yè)面就沒(méi)有訪問(wèn)量了。
所以,方案呢
對(duì)于秒殺前后單頁(yè)面的大量訪問(wèn),處理起來(lái)很簡(jiǎn)單,提前預(yù)熱把秒殺頁(yè)面放入cdn,大量的請(qǐng)求就可以抗住了。這里有一些需要注意的點(diǎn)。
一是cdn放的是靜態(tài)頁(yè)面,秒殺需要判斷秒殺開始,這個(gè)可以使用動(dòng)態(tài)加載js的方式(網(wǎng)頁(yè)),從cdn去請(qǐng)求一個(gè)js(秒殺開始后再生成),該js負(fù)責(zé)跳轉(zhuǎn)到秒殺頁(yè)面(秒殺開始后再生成,避免作弊),如果是app,可以用webview或者請(qǐng)求一個(gè)cdn上的文件也是可以的。有人說(shuō)為什么不直接請(qǐng)求接口來(lái)獲取秒殺開始標(biāo)識(shí),當(dāng)然是可以的,但是cdn是部署到全國(guó)各地的,如果請(qǐng)求服務(wù)器,這部分量會(huì)占用一部分服務(wù)器資源,秒殺誒,能節(jié)約資源來(lái)進(jìn)行后續(xù)請(qǐng)求就節(jié)約啊,不然掛了不好看啊。
二是怎么判斷秒殺是否開始,秒殺基本都是約定好在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始,所以一種直接的想法就是靠時(shí)間咯。這的確是一種做法,但不是很好,首先是因?yàn)槊霘榱朔稚⒘?,多個(gè)商品的秒殺就算是一個(gè)時(shí)間點(diǎn),也應(yīng)該分開進(jìn)行,這樣緩解系統(tǒng)壓力;其次就是為了公平性,這個(gè)開始時(shí)間會(huì)在一定范圍內(nèi)有隨機(jī)性,這樣由于用戶看到頁(yè)面的時(shí)間隨機(jī),不用只拼網(wǎng)速啦,人品也是有用的;還有就是秒殺開始后還有其他工作要做,比如刷cdn放js,生成秒殺頁(yè)面等,時(shí)間在分布式系統(tǒng)里是最不靠譜的了(服務(wù)器時(shí)間是有差別的),會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)問(wèn)題(比如js生成了,秒殺頁(yè)面還沒(méi)有出來(lái),用戶一堆404),用戶會(huì)罵娘的。
所以一般會(huì)抽象一個(gè)發(fā)令器出來(lái)(是的,程序來(lái)源于生活。。。),秒殺系統(tǒng)激活發(fā)令器,秒殺開始,下游其它業(yè)務(wù)開始處理,這里可以定義這些業(yè)務(wù)的處理順序,秒殺系統(tǒng)里可以配置何時(shí)發(fā)令,當(dāng)然也可以有隨機(jī)的規(guī)則。消息中間件出現(xiàn)了,這里發(fā)令器發(fā)令后,下游的業(yè)務(wù)就是通過(guò)消息中間件得到的秒殺開始的信號(hào)!!很多解決不了的問(wèn)題往往是因?yàn)橐暯遣粚?duì),以更高的視角看問(wèn)題,很多問(wèn)題往往只缺一個(gè)抽象。
秒殺中的最大壓力就是對(duì)商品庫(kù)存的并發(fā)爭(zhēng)搶,就像商場(chǎng)大促銷,就那么兩件,一堆大媽沖上去搶,各個(gè)身懷絕技,商場(chǎng)導(dǎo)購(gòu)小妹沒(méi)點(diǎn)武藝還真是抗不住。這時(shí)候可以參考之前文章中的異步減庫(kù)存的形式來(lái)做,只是這里是異步下訂單。說(shuō)具體方案之前,先看看這個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景要做什么?其實(shí)就是在解決一萬(wàn)個(gè)人同時(shí)拿著錢來(lái)東西,但是東西只有十件,你賣給誰(shuí)的問(wèn)題,只要沒(méi)給錢,那我東西不給你就沒(méi)問(wèn)題,給了錢就必須拿到東西。
所以這里我們可以對(duì)來(lái)買東西的人強(qiáng)制他們排隊(duì),先到先得,并且排隊(duì)的數(shù)據(jù)少量丟失是可以接受的,后面拍著那么多人呢,不怕賣不完。那最后的方案就是,用戶點(diǎn)擊秒殺按鈕后,加入秒殺隊(duì)列(限制長(zhǎng)度),加入成功則告知正在秒殺,否則直接跳到秒殺結(jié)束頁(yè)面。對(duì)于秒殺隊(duì)列中的用戶,則進(jìn)行寫訂單減庫(kù)存處理處理,并且記錄成功與失敗,商品秒殺完成后,標(biāo)記秒殺結(jié)束,并且可以清空秒殺隊(duì)列,避免后面重復(fù)判斷和處理。用戶端輪詢(可以采用長(zhǎng)輪詢,時(shí)效性好)結(jié)果,如果秒殺結(jié)束并且自己沒(méi)有秒殺成功,則跳轉(zhuǎn)到秒殺結(jié)束頁(yè)面,否則繼續(xù)等待,如果秒殺成功則跳轉(zhuǎn)到秒殺成功頁(yè)面,支付就是后面的事情了。
這里有幾個(gè)點(diǎn)需要關(guān)注,一是作弊,就是驗(yàn)證碼,各種策略各種造型的驗(yàn)證碼;
二是時(shí)效性,秒殺完后一段時(shí)間(比如半個(gè)小時(shí))沒(méi)付款,應(yīng)該將該筆秒殺標(biāo)記無(wú)效,并且把庫(kù)存回補(bǔ)。消息中間件再次大顯身手,秒殺隊(duì)列,這里需要消息中間件提供限長(zhǎng)隊(duì)列功能(不限長(zhǎng),先查詢?cè)偃腙?duì)也是可以的,只是要把握好這個(gè)時(shí)間間隔可能加入的多余數(shù)據(jù)對(duì)消息中間件的影響),清空隊(duì)列功能(沒(méi)有也可以,只是不能更快的釋放壓力)。當(dāng)然除了這些,還有限流功能,接入層只允許系統(tǒng)可負(fù)載流量進(jìn)入,超過(guò)一定負(fù)載就采取措施緩解流量進(jìn)入(比如驗(yàn)證碼。。。)。
可以看到,對(duì)于秒殺中功能,基本就是采取逐級(jí)降低流量的方法(大流量系統(tǒng)的重要思路),只讓不過(guò)分高于有效流量的流量進(jìn)入后端真正的業(yè)務(wù)系統(tǒng),保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)不宕機(jī)。還有一個(gè)原則就是讀比寫更容易擴(kuò)展,無(wú)業(yè)務(wù)系統(tǒng)比業(yè)務(wù)系統(tǒng)更容易擴(kuò)展,所以應(yīng)該化寫為讀(下訂單變?yōu)椴樵冇唵?,降低業(yè)務(wù)系統(tǒng)壓力(前端接入層攔截?zé)o效流量)。