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秒殺系統(tǒng)架構(gòu)分析
所謂"秒殺"，就是網(wǎng)絡(luò)賣家發(fā)布一些超低價(jià)格的商品，所有買家在同一時(shí)間網(wǎng)上搶購(gòu)的一種銷售方式。下面整理了關(guān)于秒殺系統(tǒng)架構(gòu)分析的文章，歡迎大家閱讀!
1 秒殺業(yè)務(wù)分析
正常電子商務(wù)流程
(1)查詢商品;(2)創(chuàng)建訂單;(3)扣減庫(kù)存;(4)更新訂單;(5)付款;(6)賣家發(fā)貨
秒殺業(yè)務(wù)的特性
(1)低廉價(jià)格;(2)大幅推廣;(3)瞬時(shí)售空;(4)一般是定時(shí)上架;(5)時(shí)間短、瞬時(shí)并發(fā)量高;
2 秒殺技術(shù)挑戰(zhàn)
假設(shè)某網(wǎng)站秒殺活動(dòng)只推出一件商品，預(yù)計(jì)會(huì)吸引1萬(wàn)人參加活動(dòng)，也就說(shuō)最大并發(fā)請(qǐng)求數(shù)是10000，秒殺系統(tǒng)需要面對(duì)的技術(shù)挑戰(zhàn)有：
對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)站業(yè)務(wù)造成沖擊
秒殺活動(dòng)只是網(wǎng)站營(yíng)銷的一個(gè)附加活動(dòng)，這個(gè)活動(dòng)具有時(shí)間短，并發(fā)訪問(wèn)量大的特點(diǎn)，如果和網(wǎng)站原有應(yīng)用部署在一起，必然會(huì)對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)造成沖擊，稍有不慎可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)站癱瘓。
解決方案：將秒殺系統(tǒng)獨(dú)立部署，甚至使用獨(dú)立域名，使其與網(wǎng)站完全隔離。
高并發(fā)下的應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)載
用戶在秒殺開始前，通過(guò)不停刷新瀏覽器頁(yè)面以保證不會(huì)錯(cuò)過(guò)秒殺，這些請(qǐng)求如果按照一般的網(wǎng)站應(yīng)用架構(gòu)，訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)器、連接數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)對(duì)應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器造成負(fù)載壓力。
解決方案：重新設(shè)計(jì)秒殺商品頁(yè)面，不使用網(wǎng)站原來(lái)的商品詳細(xì)頁(yè)面，頁(yè)面內(nèi)容靜態(tài)化，用戶請(qǐng)求不需要經(jīng)過(guò)應(yīng)用服務(wù)。
突然增加的網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器帶寬
假設(shè)商品頁(yè)面大小200K(主要是商品圖片大小)，那么需要的網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器帶寬是2G(200K×10000)，這些網(wǎng)絡(luò)帶寬是因?yàn)槊霘⒒顒?dòng)新增的，超過(guò)網(wǎng)站平時(shí)使用的帶寬。
解決方案：因?yàn)槊霘⑿略龅木W(wǎng)絡(luò)帶寬，必須和運(yùn)營(yíng)商重新購(gòu)買或者租借。為了減輕網(wǎng)站服務(wù)器的壓力，需要將秒殺商品頁(yè)面緩存在CDN，同樣需要和CDN服務(wù)商臨時(shí)租借新增的出口帶寬。
直接下單
秒殺的游戲規(guī)則是到了秒殺才能開始對(duì)商品下單購(gòu)買，在此時(shí)間點(diǎn)之前，只能瀏覽商品信息，不能下單。而下單頁(yè)面也是一個(gè)普通的URL，如果得到這個(gè)URL，不用等到秒殺開始就可以下單了。
解決方案：為了避免用戶直接訪問(wèn)下單頁(yè)面URL，需要將改URL動(dòng)態(tài)化，即使秒殺系統(tǒng)的開發(fā)者也無(wú)法在秒殺開始前訪問(wèn)下單頁(yè)面的URL。辦法是在下單頁(yè)面URL加入由服務(wù)器端生成的隨機(jī)數(shù)作為參數(shù)，在秒殺開始的時(shí)候才能得到。
如何控制秒殺商品頁(yè)面購(gòu)買按鈕的點(diǎn)亮
購(gòu)買按鈕只有在秒殺開始的時(shí)候才能點(diǎn)亮，在此之前是灰色的。如果該頁(yè)面是動(dòng)態(tài)生成的，當(dāng)然可以在服務(wù)器端構(gòu)造響應(yīng)頁(yè)面輸出，控制該按鈕是灰色還 是點(diǎn)亮，但是為了減輕服務(wù)器端負(fù)載壓力，更好地利用CDN、反向代理等性能優(yōu)化手段，該頁(yè)面被設(shè)計(jì)為靜態(tài)頁(yè)面，緩存在CDN、反向代理服務(wù)器上，甚至用戶瀏覽器上。秒殺開始時(shí)，用戶刷新頁(yè)面，請(qǐng)求根本不會(huì)到達(dá)應(yīng)用服務(wù)器。
解決方案：使用JavaScript腳本控制，在秒殺商品靜態(tài)頁(yè)面中加入一個(gè)JavaScript文件引用，該JavaScript文件中包含 秒殺開始標(biāo)志為否;當(dāng)秒殺開始的時(shí)候生成一個(gè)新的JavaScript文件(文件名保持不變，只是內(nèi)容不一樣)，更新秒殺開始標(biāo)志為是，加入下單頁(yè)面的URL及隨機(jī)數(shù)參數(shù)(這個(gè)隨機(jī)數(shù)只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)，即所有人看到的URL都是同一個(gè)，服務(wù)器端可以用redis這種分布式緩存服務(wù)器來(lái)保存隨機(jī)數(shù))，并被用戶瀏覽器加載，控制秒殺商品頁(yè)面的展示。這個(gè)JavaScript文件的加載可以加上隨機(jī)版本號(hào)(例如xx.js?v=32353823)，這樣就不會(huì)被瀏覽器、CDN和反向代理服務(wù)器緩存。
這個(gè)JavaScript文件非常小，即使每次瀏覽器刷新都訪問(wèn)JavaScript文件服務(wù)器也不會(huì)對(duì)服務(wù)器集群和網(wǎng)絡(luò)帶寬造成太大壓力。
如何只允許第一個(gè)提交的訂單被發(fā)送到訂單子系統(tǒng)
由于最終能夠成功秒殺到商品的用戶只有一個(gè)，因此需要在用戶提交訂單時(shí)，檢查是否已經(jīng)有訂單提交。如果已經(jīng)有訂單提交成功，則需要更新 JavaScript文件，更新秒殺開始標(biāo)志為否，購(gòu)買按鈕變灰。事實(shí)上，由于最終能夠成功提交訂單的用戶只有一個(gè)，為了減輕下單頁(yè)面服務(wù)器的負(fù)載壓力， 可以控制進(jìn)入下單頁(yè)面的入口，只有少數(shù)用戶能進(jìn)入下單頁(yè)面，其他用戶直接進(jìn)入秒殺結(jié)束頁(yè)面。
解決方案：假設(shè)下單服務(wù)器集群有10臺(tái)服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器只接受最多10個(gè)下單請(qǐng)求。在還沒(méi)有人提交訂單成功之前，如果一臺(tái)服務(wù)器已經(jīng)有十單了，而有的一單都沒(méi)處理，可能出現(xiàn)的用戶體驗(yàn)不佳的場(chǎng)景是用戶第一次點(diǎn)擊購(gòu)買按鈕進(jìn)入已結(jié)束頁(yè)面，再刷新一下頁(yè)面，有可能被一單都沒(méi)有處理的服務(wù)器處理，進(jìn)入了填寫訂單的頁(yè)面，可以考慮通過(guò)cookie的方式來(lái)應(yīng)對(duì)，符合一致性原則。當(dāng)然可以采用最少連接的負(fù)載均衡算法，出現(xiàn)上述情況的概率大大降低。
如何進(jìn)行下單前置檢查
下單服務(wù)器檢查本機(jī)已處理的下單請(qǐng)求數(shù)目：
如果超過(guò)10條，直接返回已結(jié)束頁(yè)面給用戶;
如果未超過(guò)10條，則用戶可進(jìn)入填寫訂單及確認(rèn)頁(yè)面;
檢查全局已提交訂單數(shù)目：
已超過(guò)秒殺商品總數(shù)，返回已結(jié)束頁(yè)面給用戶;
未超過(guò)秒殺商品總數(shù)，提交到子訂單系統(tǒng);
秒殺一般是定時(shí)上架
該功能實(shí)現(xiàn)方式很多。不過(guò)目前比較好的方式是：提前設(shè)定好商品的上架時(shí)間，用戶可以在前臺(tái)看到該商品，但是無(wú)法點(diǎn)擊“立即購(gòu)買”的按鈕。但是需要考慮的是，有人可以繞過(guò)前端的限制，直接通過(guò)URL的方式發(fā)起購(gòu)買，這就需要在前臺(tái)商品頁(yè)面，以及bug頁(yè)面到后端的數(shù)據(jù)庫(kù)，都要進(jìn)行時(shí)鐘同步。越在后端控制，安全性越高。
定時(shí)秒殺的話，就要避免賣家在秒殺前對(duì)商品做編輯帶來(lái)的不可預(yù)期的影響。這種特殊的變更需要多方面評(píng)估。一般禁止編輯，如需變更，可以走數(shù)據(jù)訂正多的流程。
減庫(kù)存的操作
有兩種選擇，一種是拍下減庫(kù)存 另外一種是付款減庫(kù)存;目前采用的“拍下減庫(kù)存”的方式，拍下就是一瞬間的事，對(duì)用戶體驗(yàn)會(huì)好些。
庫(kù)存會(huì)帶來(lái)“超賣”的問(wèn)題：售出數(shù)量多于庫(kù)存數(shù)量
由于庫(kù)存并發(fā)更新的問(wèn)題，導(dǎo)致在實(shí)際庫(kù)存已經(jīng)不足的情況下，庫(kù)存依然在減，導(dǎo)致賣家的商品賣得件數(shù)超過(guò)秒殺的預(yù)期。方案：采用樂(lè)觀鎖
auction_auctions set
quantity = #inQuantity#
where auction_id = #itemId# and quantity = #dbQuantity#
秒殺器的應(yīng)對(duì)
秒殺器一般下單個(gè)購(gòu)買及其迅速，根據(jù)購(gòu)買記錄可以甄別出一部分�？梢酝ㄟ^(guò)校驗(yàn)碼達(dá)到一定的方法，這就要求校驗(yàn)碼足夠安全，不被破解，采用的方式有：秒殺專用驗(yàn)證碼，電視公布驗(yàn)證碼，秒殺答題。
3 秒殺架構(gòu)原則
盡量將請(qǐng)求攔截在系統(tǒng)上游
傳統(tǒng)秒殺系統(tǒng)之所以掛，請(qǐng)求都?jí)旱沽撕蠖藬?shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)讀寫鎖沖突嚴(yán)重，并發(fā)高響應(yīng)慢，幾乎所有請(qǐng)求都超時(shí)，流量雖大，下單成功的有效流量甚小【一趟火車其實(shí)只有2000張票，200w個(gè)人來(lái)買，基本沒(méi)有人能買成功，請(qǐng)求有效率為0】。
讀多寫少的常用多使用緩存
這是一個(gè)典型的讀多寫少的應(yīng)用場(chǎng)景【一趟火車其實(shí)只有2000張票，200w個(gè)人來(lái)買，最多2000個(gè)人下單成功，其他人都是查詢庫(kù)存，寫比例只有0.1%，讀比例占99.9%】，非常適合使用緩存。
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