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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)布一些超低價格的商品，所有買家在同一時間網(wǎng)上搶購的一種銷售方式。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)低廉價格;(2)大幅推廣;(3)瞬時售空;(4)一般是定時上架;(5)時間短、瞬時并發(fā)量高;
2 秒殺技術(shù)挑戰(zhàn)
假設(shè)某網(wǎng)站秒殺活動只推出一件商品，預(yù)計會吸引1萬人參加活動，也就說最大并發(fā)請求數(shù)是10000，秒殺系統(tǒng)需要面對的技術(shù)挑戰(zhàn)有：
對現(xiàn)有網(wǎng)站業(yè)務(wù)造成沖擊
秒殺活動只是網(wǎng)站營銷的一個附加活動，這個活動具有時間短，并發(fā)訪問量大的特點，如果和網(wǎng)站原有應(yīng)用部署在一起，必然會對現(xiàn)有業(yè)務(wù)造成沖擊，稍有不慎可能導(dǎo)致整個網(wǎng)站癱瘓。
解決方案：將秒殺系統(tǒng)獨立部署，甚至使用獨立域名，使其與網(wǎng)站完全隔離。
高并發(fā)下的應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫負載
用戶在秒殺開始前，通過不停刷新瀏覽器頁面以保證不會錯過秒殺，這些請求如果按照一般的網(wǎng)站應(yīng)用架構(gòu)，訪問應(yīng)用服務(wù)器、連接數(shù)據(jù)庫，會對應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器造成負載壓力。
解決方案：重新設(shè)計秒殺商品頁面，不使用網(wǎng)站原來的商品詳細頁面，頁面內(nèi)容靜態(tài)化，用戶請求不需要經(jīng)過應(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)帶寬是因為秒殺活動新增的，超過網(wǎng)站平時使用的帶寬。
解決方案：因為秒殺新增的網(wǎng)絡(luò)帶寬，必須和運營商重新購買或者租借。為了減輕網(wǎng)站服務(wù)器的壓力，需要將秒殺商品頁面緩存在CDN，同樣需要和CDN服務(wù)商臨時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商品下單購買，在此時間點之前，只能瀏覽商品信息，不能下單。而下單頁面也是一個普通的URL，如果得到這個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下單頁面URL，需要將改URL動態(tài)化，即使秒殺系統(tǒng)的開發(fā)者也無法在秒殺開始前訪問下單頁面的URL。辦法是在下單頁面URL加入由服務(wù)器端生成的隨機數(shù)作為參數(shù)，在秒殺開始的時候才能得到。
如何控制秒殺商品頁面購買按鈕的點亮
購買按鈕只有在秒殺開始的時候才能點亮，在此之前是灰色的。如果該頁面是動態(tài)生成的，當然可以在服務(wù)器端構(gòu)造響應(yīng)頁面輸出，控制該按鈕是灰色還 是點亮，但是為了減輕服務(wù)器端負載壓力，更好地利用CDN、反向代理等性能優(yōu)化手段，該頁面被設(shè)計為靜態(tài)頁面，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，用戶刷新頁面，請求根本不會到達應(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)頁面中加入一個JavaScript文件引用，該JavaScript文件中包含 秒殺開始標志為否;當秒殺開始的時候生成一個新的JavaScript文件(文件名保持不變，只是內(nèi)容不一樣)，更新秒殺開始標志為是，加入下單頁面的URL及隨機數(shù)參數(shù)(這個隨機數(shù)只會產(chǎn)生一個，即所有人看到的URL都是同一個，服務(wù)器端可以用redis這種分布式緩存服務(wù)器來保存隨機數(shù))，并被用戶瀏覽器加載，控制秒殺商品頁面的展示。這個JavaScript文件的加載可以加上隨機版本號(例如xx.js?v=32353823)，這樣就不會被瀏覽器、CDN和反向代理服務(wù)器緩存。
這個JavaScript文件非常小，即使每次瀏覽器刷新都訪問JavaScript文件服務(wù)器也不會對服務(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，因此需要在用戶提交訂單時，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，更新秒殺開始標志為否，購買按鈕變灰。事實上，由于最終能夠成功提交訂單的用戶只有一個，為了減輕下單頁面服務(wù)器的負載壓力， 可以控制進入下單頁面的入口，只有少數(shù)用戶能進入下單頁面，其他用戶直接進入秒殺結(jié)束頁面。
解決方案：假設(shè)下單服務(wù)器集群有10臺服務(wù)器，每臺服務(wù)器只接受最多10個下單請求。在還沒有人提交訂單成功之前，如果一臺服務(wù)器已經(jīng)有十單了，而有的一單都沒處理，可能出現(xiàn)的用戶體驗不佳的場景是用戶第一次點擊購買按鈕進入已結(jié)束頁面，再刷新一下頁面，有可能被一單都沒有處理的服務(wù)器處理，進入了填寫訂單的頁面，可以考慮通過cookie的方式來應(yīng)對，符合一致性原則。當然可以采用最少連接的負載均衡算法，出現(xiàn)上述情況的概率大大降低。
如何進行下單前置檢查
下單服務(wù)器檢查本機已處理的下單請求數(shù)目：
如果超過10條，直接返回已結(jié)束頁面給用戶;
如果未超過10條，則用戶可進入填寫訂單及確認頁面;
檢查全局已提交訂單數(shù)目：
已超過秒殺商品總數(shù)，返回已結(jié)束頁面給用戶;
未超過秒殺商品總數(shù)，提交到子訂單系統(tǒng);
秒殺一般是定時上架
該功能實現(xiàn)方式很多。不過目前比較好的方式是：提前設(shè)定好商品的上架時間，用戶可以在前臺看到該商品，但是無法點擊“立即購買”的按鈕。但是需要考慮的是，有人可以繞過前端的限制，直接通過URL的方式發(fā)起購買，這就需要在前臺商品頁面，以及bug頁面到后端的數(shù)據(jù)庫，都要進行時鐘同步。越在后端控制，安全性越高。
定時秒殺的話，就要避免賣家在秒殺前對商品做編輯帶來的不可預(yù)期的影響。這種特殊的變更需要多方面評估。一般禁止編輯，如需變更，可以走數(shù)據(jù)訂正多的流程。
減庫存的操作
有兩種選擇，一種是拍下減庫存 另外一種是付款減庫存;目前采用的“拍下減庫存”的方式，拍下就是一瞬間的事，對用戶體驗會好些。
庫存會帶來“超賣”的問題：售出數(shù)量多于庫存數(shù)量
由于庫存并發(fā)更新的問題，導(dǎo)致在實際庫存已經(jīng)不足的情況下，庫存依然在減，導(dǎo)致賣家的商品賣得件數(shù)超過秒殺的預(yù)期。方案：采用樂觀鎖
auction_auctions set
quantity = #inQuantity#
where auction_id = #itemId# and quantity = #dbQuantity#
秒殺器的應(yīng)對
秒殺器一般下單個購買及其迅速，根據(jù)購買記錄可以甄別出一部分�？梢酝ㄟ^校驗碼達到一定的方法，這就要求校驗碼足夠安全，不被破解，采用的方式有：秒殺專用驗證碼，電視公布驗證碼，秒殺答題。
3 秒殺架構(gòu)原則
盡量將請求攔截在系統(tǒng)上游
傳統(tǒng)秒殺系統(tǒng)之所以掛，請求都壓倒了后端數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)讀寫鎖沖突嚴重，并發(fā)高響應(yīng)慢，幾乎所有請求都超時，流量雖大，下單成功的有效流量甚小【一趟火車其實只有2000張票，200w個人來買，基本沒有人能買成功，請求有效率為0】。
讀多寫少的常用多使用緩存
這是一個典型的讀多寫少的應(yīng)用場景【一趟火車其實只有2000張票，200w個人來買，最多2000個人下單成功，其他人都是查詢庫存，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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