轉(zhuǎn)自云棲社區(qū)
秒殺活動是絕大部分電商選擇的低價(jià)促銷饲握，推廣品牌的方式煌珊。不僅可以給平臺帶來用戶量笋鄙，還可以提高平臺知名度。一個好的秒殺系統(tǒng)怪瓶，可以提高平臺系統(tǒng)的穩(wěn)定性和公平性，獲得更好的用戶體驗(yàn)践美，提升平臺的口碑洗贰，從而提升秒殺活動的最大價(jià)值。
本次主要討論阿里云云數(shù)據(jù)庫Redis緩存設(shè)計(jì)高并發(fā)的秒殺系統(tǒng)陨倡。
秒殺的特征
秒殺活動對稀缺或者特價(jià)的商品進(jìn)行定時(shí)敛滋，定量售賣，吸引成大量的消費(fèi)者進(jìn)行搶購兴革，但又只有少部分消費(fèi)者可以下單成功绎晃。因此，秒殺活動將在較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生比平時(shí)大數(shù)十倍杂曲，上百倍的頁面訪問流量和下單請求流量庶艾。
秒殺活動可以分為3個階段：
秒殺前：用戶不斷刷新商品詳情頁，頁面請求達(dá)到瞬時(shí)峰值擎勘。
秒殺開始：用戶點(diǎn)擊秒殺按鈕咱揍，下單請求達(dá)到瞬時(shí)峰值。
秒殺后：一部分成功下單的用戶不斷刷新訂單或者產(chǎn)生退單操作棚饵，大部分用戶繼續(xù)刷新商品詳情頁等待退單機(jī)會煤裙。
消費(fèi)者提交訂單，一般做法是利用數(shù)據(jù)庫的行級鎖噪漾。只有搶到鎖的請求可以進(jìn)行庫存查詢和下單操作硼砰。但是在高并發(fā)的情況下题翰，數(shù)據(jù)庫無法承擔(dān)如此大的請求遍愿，往往會使整個服務(wù)blocked，在消費(fèi)者看來就是服務(wù)器宕機(jī)桅咆。
秒殺系統(tǒng)
系統(tǒng)架構(gòu)圖
秒殺系統(tǒng)的流量雖然很高坞笙，但是實(shí)際有效流量是十分有限的。利用系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)籍茧，在每個階段提前校驗(yàn)梯澜，攔截?zé)o效流量，可以減少大量無效的流量涌入數(shù)據(jù)庫吮龄。
利用瀏覽器緩存和CDN抗壓靜態(tài)頁面流量
秒殺前漓帚，用戶不斷刷新商品詳情頁午磁，造成大量的頁面請求。所以昧辽，我們需要把秒殺商品詳情頁與普通的商品詳情頁分開登颓。對于秒殺商品詳情頁盡量將能靜態(tài)化的元素盡量靜態(tài)化處理，除了秒殺按鈕需要服務(wù)端進(jìn)行動態(tài)判斷取具，其他的靜態(tài)數(shù)據(jù)可以緩存在瀏覽器和CDN上扁耐。這樣，秒殺前刷新頁面導(dǎo)致的流量進(jìn)入服務(wù)段的流量只有很小的一部分
利用阿里云讀寫分離Redis緩存攔截流量
CDN是第一級流量攔截块仆，第二級流量攔截我們使用支持讀寫分離的阿里云Redis。在這一階段我們主要讀取數(shù)據(jù)悔据，讀寫分離Redis能支持高大60萬以上qps的科汗，完全可以支持需求。
首先通過數(shù)據(jù)控制模塊怖亭，提前將秒殺商品的緩存到阿里云讀寫分離Redis坤检，并設(shè)置秒殺開始標(biāo)記：
"goodsId_count": 100 //總數(shù)"goodsId_start": 0 //開始標(biāo)記"goodsId_access": 0 //接受下單數(shù)
秒殺開始前，服務(wù)集群讀取goodsId_Start為0倾芝，直接返回未開始箭跳。
數(shù)據(jù)控制模塊將goodsId_start改為1，標(biāo)志秒殺開始。
服務(wù)集群緩存開始標(biāo)記位并開始接受請求脊岳，并記錄到redis中g(shù)oodsId_access，商品剩余數(shù)量為(goodsId_count - goodsId_access)奶躯。
當(dāng)接受下單數(shù)達(dá)到goodsId_count后亿驾，繼續(xù)攔截所有請求，商品剩余數(shù)量為0
可以看出儡蔓，最后成功參與下單的請求只有少部分可以被接受疼邀。在高并發(fā)的情況下，允許稍微多的流量進(jìn)入获询。因此可以控制接受下單數(shù)的比例。
利用阿里云主從版Redis緩存加速庫存扣量
成功參與下單梢薪，進(jìn)入下層服務(wù)尝哆，開始進(jìn)行訂單信息校驗(yàn)，庫存扣量畜疾。為了避免直接訪問數(shù)據(jù)庫印衔，我們使用阿里云主從版Redis來進(jìn)行庫存扣量，阿里云主從版Redis提供10萬級別的QPS瞎暑。我們使用Redis來優(yōu)化庫存查詢与帆，提前攔截秒殺失敗的請求，將大大提高系統(tǒng)的整體吞吐量勿她。我們也是通過數(shù)據(jù)控制模塊提前將庫存存入Redis:
//我們將每個秒殺商品在redis中用一個hash結(jié)構(gòu)表示
"goodsId" : { "Total": 100 "Booked": 100}
扣量時(shí)阵翎，服務(wù)器通過請求Redis獲取下單資格，我們通過lua腳本實(shí)現(xiàn)砍聊，由于Redis時(shí)單線程模型贰军，lua可以保證多個命令的原子性：
lua腳本：
local n = tonumber(ARGV[1])if not n or n == 0 then return 0 end local vals = redis.call("HMGET", KEYS[1], "Total", "Booked");local total = tonumber(vals[1])local blocked = tonumber(vals[2])if not total or not blocked then return 0 end if blocked + n <= total then redis.call("HINCRBY", KEYS[1], "Booked", n) return n; end return 0
先使用SCRIPT LOAD將lua腳本提前緩存在Redis词疼，然后調(diào)用EVALSHA調(diào)用腳本，比直接調(diào)用EVAL節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬：
redis 127.0.0.1:6379>SCRIPT LOAD "lua code""438dd755f3fe0d32771753eb57f075b18fed7716" redis 127.0.0.1:6379>EVAL 438dd755f3fe0d32771753eb57f075b18fed7716 1 goodsId 1
秒殺服務(wù)通過判斷Redis是否返回?fù)屬弬€數(shù)n聘萨，即可知道此次請求是否扣量成功童太。
使用阿里云主從版Redis實(shí)現(xiàn)簡單的消息隊(duì)列異步下單入庫
扣量完成后胸完，需要進(jìn)行訂單入庫赊窥。如果商品數(shù)量較少的時(shí)候狸页，直接操作數(shù)據(jù)庫即可。如果秒殺的商品是1萬址遇，甚至10萬級別斋竞，那數(shù)據(jù)庫鎖沖突將帶來很大的性能瓶頸。因此浸剩，利用消息隊(duì)列組件鳄袍，當(dāng)秒殺服務(wù)將訂單信息寫入消息隊(duì)列后，即可認(rèn)為下單完成重罪，避免直接操作數(shù)據(jù)庫哀九。
消息隊(duì)列組件依然可以使用Redis實(shí)現(xiàn)，在R2中用list數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示：
orderList { [0] = {訂單內(nèi)容} [1] = {訂單內(nèi)容} [2] = {訂單內(nèi)容} ...}
將訂單內(nèi)容寫入Redis:
LPUSH orderList {訂單內(nèi)容}
異步下單模塊從Redis中順序獲取訂單信息惨篱，并將訂單寫入數(shù)據(jù)庫：
BRPOP orderList 0
我們通過使用Redis作為消息隊(duì)列围俘，異步處理訂單入庫界牡，有效的提高了用戶的下單完成速度漾抬。
數(shù)據(jù)控制模塊，管理秒殺數(shù)據(jù)同步
最開始挽荠，我們利用阿里云讀寫分離Redis進(jìn)行流量限制，只讓部分流量進(jìn)入下單圈匆。對于下單檢驗(yàn)失敗和退單等情況，我們需要讓更多的流量進(jìn)來笆搓。因此纬傲，數(shù)據(jù)控制模塊需要定時(shí)將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的計(jì)算，同步到主從版Redis算墨，同時(shí)再同步到讀寫分離的Redis领猾，讓更多的流量進(jìn)來。
