很多的電商平臺，在節(jié)假日如雙十一妖谴，618等都會有商品描述的活動窿锉，今天和大家討論一下，如何設(shè)計(jì)一個秒殺系統(tǒng)。
什么是秒殺
在一定的時間內(nèi)幾秒或者幾分鐘嗡载，對一定數(shù)量的庫存進(jìn)行出賣窑多。
場景分析：
1，在秒殺之前洼滚，比如上午十點(diǎn)開始秒殺怯伊，很多用戶可能在九點(diǎn)五十左右就開始訪問自己心儀的秒殺商品，這樣就會出現(xiàn)在秒殺之前用很多的并發(fā)量判沟，所以在秒殺之前的半個小時之前，是否可以將參加秒殺活動商品的一些信息緩存起來崭篡，這樣就可以減小因?yàn)楦卟l(fā)訪問挪哄，給數(shù)據(jù)庫帶來的壓力。
2琉闪，有的用戶為了搶到商品可能利用第三插件迹炼，去頻繁的訪問接口，這樣給接口會帶來很大的壓力颠毙，為了避免這種刻意的刷單問題斯入，可以在后臺對同一個用戶的訪問頻率做限制，可以預(yù)測接口的實(shí)際訪問頻率蛀蜜，然后對不同的接口刻两，同一個用戶做頻率限制，如某個搶購入口滴某，可以設(shè)置一個用戶一分鐘不能訪問超過60次磅摹，10秒內(nèi)不能超過20次等不同時段不同訪問頻率策略，這個可以通過redis等緩存框架做到霎奢，列入以某個接口+用戶唯一性標(biāo)準(zhǔn)為key户誓，可以選擇value為string類型，如果緩存更多數(shù)據(jù)幕侠，value可以選擇hash類型帝美，value的值是int類型，這樣用戶每次訪問接口晤硕，可以先判斷該值有沒有達(dá)到預(yù)設(shè)的訪問頻率限制的值悼潭，如果達(dá)到了，就告訴用戶舞箍，你的訪問太過頻繁女责，請多長時間后再試，或者要求用戶輸入驗(yàn)證碼（圖片驗(yàn)證碼或者短信驗(yàn)證碼）创译。如果沒有達(dá)到預(yù)設(shè)值抵知，就給int值技術(shù)加一，在第一次訪問的時候，即查詢的前exist判斷刷喜，如果不存在残制，插入第一條數(shù)據(jù)，并且設(shè)置過氣時間掖疮，這個時間就是訪問頻率的時間限制例如一分鐘只能訪問60次初茶，那么這里的過期時間就是60秒，預(yù)設(shè)值就是60次浊闪。這樣就可以從一定程度上避免刷單問題恼布。
3，一個用戶可能當(dāng)初注冊了很多的賬號搁宾，平時不用折汞，專門用來參加秒殺活動，這樣其實(shí)也會造成系統(tǒng)壓力盖腿。解決方式和上述差不多爽待，只是對ip做限制，但是怎樣做可能傷到真實(shí)的用戶翩腐，因?yàn)橛械膱龊先缇W(wǎng)吧鸟款，里面人購物其實(shí)是同一個ip出口，這個時候茂卦，其實(shí)也可以對用戶的等級做限制何什，只有多高的等級才可以參加秒殺活動。
秒殺場景的特點(diǎn)：
- 同一時間同時進(jìn)行搶購等龙，網(wǎng)站瞬時訪問流量激增富俄。
- 訪問請求數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于庫存數(shù)量，但是只有少部分用戶能夠秒殺成功而咆。
- 秒殺業(yè)務(wù)流程比較簡單霍比，一般就是下訂單減庫存
秒殺設(shè)計(jì)思路：
前端：頁面靜態(tài)化，禁止重復(fù)提交暴备。
頁面靜態(tài)化：將前端可以靜態(tài)的資源靜態(tài)化悠瞬。
禁止重復(fù)提交：秒殺開始之后，可以對用戶點(diǎn)擊后響應(yīng)前按鈕置灰涯捻。
后端：可拓展浅妆，緩存，限流障癌，削峰凌外，異步處理
可拓展：服務(wù)的可擴(kuò)展，可以水平添加機(jī)器將用戶請求分擔(dān)到不同的機(jī)器上去涛浙。數(shù)據(jù)庫可擴(kuò)展康辑，支持分庫分表摄欲，對于用戶的請求，映射到不同的數(shù)據(jù)庫疮薇，減少單臺數(shù)據(jù)庫的壓力胸墙。
內(nèi)存緩存：參加秒殺系統(tǒng)的商品是事先可知的，可以將參加秒殺的商品信息事先緩存到redis等緩存系統(tǒng)中按咒，這樣可以大大的提高系統(tǒng)的吞吐量迟隅，減少關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的讀寫壓力。
限流： 一單秒殺開始励七，實(shí)際秒殺成功的用戶只是庫存的數(shù)量智袭，在庫存沒有之后，將前端的秒殺入口關(guān)閉掠抬。
削峰：數(shù)據(jù)庫削峰吼野。對于秒殺系統(tǒng)瞬時會有大量用戶涌入，所以在搶購一開始會有很高的瞬間峰值剿另。對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫而言，這個是致命的贬蛙，是壓垮系統(tǒng)很重要的原因雨女，所以如何把瞬間的高流量變成一段時間平穩(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)阳准。
異步處理：秒殺系統(tǒng)是一個高并發(fā)系統(tǒng)氛堕，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)方式野蝇。
數(shù)據(jù)庫層特點(diǎn)
數(shù)據(jù)庫層是最脆弱的一層讼稚，一般在應(yīng)用設(shè)計(jì)時在上游就需要把請求攔截掉，數(shù)據(jù)庫層只承擔(dān)“能力范圍內(nèi)”的訪問請求绕沈。所以锐想，上面通過在服務(wù)層引入隊(duì)列和緩存，讓最底層的數(shù)據(jù)庫高枕無憂乍狐。
案例：利用redis+mysql實(shí)現(xiàn)簡單的秒殺系統(tǒng)
Redis是一個分布式key-value緩存系統(tǒng)赠摇，value支持多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這里value可以選擇兩種類型浅蚪，String（或者h(yuǎn)ash）：主要用于記錄商品的庫存藕帜，對商品減庫存。Set集合（這里不要用list集合惜傲，list集合是可重復(fù)的洽故，set是不可重復(fù)的，可以保證一個用戶只賣一次盗誊，如果一個用戶可以買多次那么可以使用list集合）：用于存儲用戶的id獲取其他唯一確定一個用戶的值时甚。
在秒殺開始的前：可以使用批處理隘弊，將參加秒殺的產(chǎn)品信息緩存到redis中。這里將產(chǎn)品的業(yè)務(wù)唯一字段作為key撞秋，庫存作為value长捧。這里的key要和前端緩存的key一致。
在秒殺開始時：：用戶大量提交吻贿。根據(jù)用戶提交的產(chǎn)品信息串结，獲取到redis中需要的key值，查詢緩存（為了保證緩存有效舅列，如果第一次沒有查詢到肌割，可以到數(shù)據(jù)庫查詢，然后在緩存一下帐要，不過一般不會出現(xiàn)）把敞，得到庫存量，判斷當(dāng)前庫存是否大于零榨惠，如果大于零奋早，判斷當(dāng)前的set集合中是否用該用戶ID，如果沒有赠橙，減庫存并且將用戶的ID放入集合中耽装，并對庫存減一，如果庫存為0期揪，提示用戶掉奄，商品已售完等文案信息，如果集合中已經(jīng)存在該用戶id凤薛，則不做任何處理姓建，直接處理下一個請求。直到最后庫存售完缤苫，上面的過程可以利用redis事務(wù)和watch功能完成對數(shù)據(jù)一致性的控制即超賣問題速兔。
庫存售完后：程序開始啟動一個有個后臺線程，可以阻塞等待商品庫存售完的通知活玲，在上面一步憨栽，庫存一旦售完，后臺進(jìn)程獲取set集合中的用戶信息翼虫，異步處理需要操作的購買等后續(xù)操作屑柔。
這只是一個簡單的秒殺系統(tǒng)，實(shí)際的秒殺系統(tǒng)珍剑，還要考慮到很多的真實(shí)場景需要很多完善的地方掸宛，希望大家一起討論如何設(shè)計(jì)一個秒殺系統(tǒng)。
