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1.什么是秒殺
秒殺就是同一時(shí)刻有大量的請求爭搶購買同一商品并完成交易的過程，就是大量的并發(fā)讀和并發(fā)寫哄啄。
2.秒殺系統(tǒng)需要解決哪些問題
秒殺其實(shí)主要解決兩個(gè)問題：一個(gè)是并發(fā)讀咨跌，一個(gè)是并發(fā)寫锌半。
并發(fā)讀的核心優(yōu)化思路：減少用戶到服務(wù)端來讀取數(shù)據(jù)刊殉，或者讓他們讀取更少的數(shù)據(jù)。
并發(fā)寫的核心優(yōu)化思路：在數(shù)據(jù)庫層面獨(dú)立出來一個(gè)庫钦勘，并做特殊的處理彻采。
另外我們還要針對秒殺系統(tǒng)做一些意料之外的情況設(shè)計(jì)兜底方案，以防最壞情況發(fā)生導(dǎo)致系統(tǒng)不可用肛响。
3.秒殺系統(tǒng)的整體架構(gòu)
秒殺的整體架構(gòu)可以概括為“高可用”特笋、“數(shù)據(jù)一致性”、“高性能”這三個(gè)點(diǎn)虎囚。
高可用：整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)要滿足高可用蔫磨，這是最基本的前提。流量在預(yù)期之內(nèi)時(shí)系統(tǒng)肯定要穩(wěn)定蒲列，流量超出預(yù)期也能正常提供服務(wù)搀罢，基本前提是你要保證秒殺商品能順利的被賣出去榔至。
數(shù)據(jù)一致性：整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)要滿足數(shù)據(jù)一致性洛退，這是其次的要求。就是你秒殺商品設(shè)置了多少，賣出去的就一定不能超出這個(gè)數(shù)量媒区，否則就會給平臺造成損失袜漩。
高性能：整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)要滿足高性能湾碎，這個(gè)屬于帶光環(huán)的要求介褥。不光要在服務(wù)端做極致的性能優(yōu)化，整個(gè)請求鏈路上也要做協(xié)同優(yōu)化萍虽，每個(gè)地方優(yōu)化一點(diǎn)形真，系統(tǒng)整體的性能就提高了一個(gè)檔次咆霜，否則如何支撐那么大的并發(fā)量蛾坯。我們將從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的動靜分離偿衰、熱點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)與隔離、請求的削峰與分層過濾缤言、服務(wù)端的極致優(yōu)化這幾個(gè)點(diǎn)重點(diǎn)介紹视事。
4.秒殺系統(tǒng)整體架構(gòu)原則
如果你是架構(gòu)師跌穗，如何構(gòu)建一個(gè)超大流量并發(fā)讀寫虏辫、高性能蚌吸、高可用的系統(tǒng)砌庄，需要考慮以下5個(gè)因素
數(shù)據(jù)盡量少
請求數(shù)盡量少
請求路徑盡量短
服務(wù)依賴盡量少
不要有單點(diǎn)服務(wù)
4.1 數(shù)據(jù)盡量少：數(shù)據(jù)盡量少不僅包含用戶的請求數(shù)據(jù)盡量少羹唠，還包含服務(wù)端返回給用戶的數(shù)據(jù)盡量少 ，以及服務(wù)依賴的數(shù)據(jù)盡量少娄昆，如數(shù)據(jù)庫佩微。? 因?yàn)榇蠹叶贾罃?shù)據(jù)要想在網(wǎng)絡(luò)傳輸，需要進(jìn)行編解碼萌焰、壓縮哺眯、序列化與反序列化等等處理，這些都是需要消耗cpu資源的扒俯，減少數(shù)據(jù)的傳輸奶卓，可以降低cpu的消耗一疯，將cpu資源用在刀刃上，例如秒殺頁面可以去除一些裝飾效果寝杖。
4.2 請求數(shù)盡量少：用戶頁面請求(不只是頁面請求违施，還有服務(wù)端請求依賴的服務(wù))返回?cái)?shù)據(jù)后還需要進(jìn)行必要的頁面渲染，比如css、圖片等站削，每建立一個(gè)請求/斷開一個(gè)請求，都要經(jīng)過諸如三次握手/四次揮手的過程，這些都會加大資源的消耗和時(shí)耗。最常用的解決方式是將多個(gè)相關(guān)聯(lián)的請求合并，服務(wù)端再做解析毡熏，同時(shí)返回多個(gè)請求的信息窝趣。
當(dāng)然也不是請求量最少就是最好的洗鸵，比如將所有請求封裝成單次請求甘凭，那單次請求返回的數(shù)據(jù)就比較龐雜了躲胳，單次請求性能肯定會受到影響摇天。
4.3 請求路徑盡量短：路徑是指用戶發(fā)出請求到返回?cái)?shù)據(jù)的整個(gè)過程中为鳄，所經(jīng)過的中間節(jié)點(diǎn)记某，每經(jīng)過一個(gè)節(jié)點(diǎn)就會產(chǎn)生一個(gè)鏈接壳猜，如socket鏈接咒钟。
當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的可用性為99.9%的話，假如需要經(jīng)過5個(gè)節(jié)點(diǎn)壤追，那么99.9%的5次方就是99.5%，增加了調(diào)用的不確定性，減少了系統(tǒng)的可用性。縮短請求路徑不僅可以增加可用性，還可以提高系統(tǒng)性能，因?yàn)檎{(diào)用的服務(wù)資源相對少了。實(shí)現(xiàn)縮短訪問路徑的一種方式是將多個(gè)強(qiáng)依賴的應(yīng)用合并部署在一起，將遠(yuǎn)程調(diào)用變?yōu)镴VM內(nèi)部的方法調(diào)用西傀。
4.4 依賴要盡量少：這里的依賴指的是服務(wù)強(qiáng)依賴拥褂。
比如秒殺系統(tǒng)展示頁面伟端，這個(gè)頁面需要強(qiáng)依賴商品信息驳规、用戶信息，而優(yōu)惠券埠偿、秒殺成功列表不是必要的信息琐凭，這些弱依賴不是必要的情況下可以省略。要實(shí)現(xiàn)減少依賴，可以通過給系統(tǒng)分級，比如由強(qiáng)到弱依次分為0級系統(tǒng)、1級系統(tǒng)史简、2級系統(tǒng)殉农，0級系統(tǒng)強(qiáng)依賴的系統(tǒng)也是最重要的系統(tǒng)聪建。0級系統(tǒng)要減少對1級系統(tǒng)的強(qiáng)依賴棚瘟，在極端情況下可以將1級系統(tǒng)降級，防止0級系統(tǒng)被1級系統(tǒng)拖垮能真。例如支付系統(tǒng)是0級赁严，而優(yōu)惠券系統(tǒng)是1級扰柠，在極端情況下可以將優(yōu)惠券系統(tǒng)降級，讓支付系統(tǒng)可以正常提供服務(wù)疼约。
4.5 不要有單點(diǎn)：系統(tǒng)中的單點(diǎn)是系統(tǒng)架構(gòu)的一大忌卤档。
應(yīng)用系統(tǒng)如何避免單點(diǎn)，關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)服務(wù)的無狀態(tài)化(serverless)忆谓，這樣就可以對服務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動態(tài)的擴(kuò)容裆装。
而存儲系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)無狀態(tài)化，因?yàn)閿?shù)據(jù)要存儲在磁盤上和機(jī)器綁定倡缠，這種情況下一般是通過冗余多個(gè)備份的方式來解決單點(diǎn)問題。
5.不同場景下的架構(gòu)
5.1 秒殺初期
優(yōu)化改造手段：如果你要快速搭建一個(gè)秒殺系統(tǒng)茎活，只需要在你的商品購買頁增加一個(gè)定時(shí)上架功能昙沦，僅在活動時(shí)間內(nèi)才能讓用戶點(diǎn)擊購買按鈕，當(dāng)商品庫存賣完了活動也就結(jié)束了载荔。
來看下下面某網(wǎng)站的秒殺頁面：
5.2 請求量達(dá)到1w～10w的秒殺系統(tǒng)
優(yōu)化改造手段：
將秒殺系統(tǒng)獨(dú)立成一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)盾饮，以集群的方式做系統(tǒng)部署，可以獨(dú)立的針對該系統(tǒng)做優(yōu)化懒熙。
引入緩存丘损，將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)放入緩存，如庫存工扎、用戶搶購行為等徘钥。
引入秒殺答題，防止秒殺器之類的搶單機(jī)器肢娘，而且也可以將請求分散呈础。
5.3 請求量達(dá)到100w的秒殺系統(tǒng)
優(yōu)化改造手段：
對秒殺頁面進(jìn)行徹底的動靜分離，靜態(tài)數(shù)據(jù)走cdn橱健，秒殺詳情頁作為cdn的回源地址而钞，不需要刷新整個(gè)秒殺頁面，只需要向服務(wù)端請求很少的動態(tài)數(shù)據(jù)拘荡。
服務(wù)端對秒殺商品臼节、庫存提前進(jìn)行本地緩存，不需要再去調(diào)用依賴的服務(wù)系統(tǒng)珊皿，甚至有時(shí)候不需要去分布式緩存系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)网缝，這樣即減少了系統(tǒng)遠(yuǎn)程調(diào)用，又可以減少對分布式緩存系統(tǒng)的訪問壓力亮隙。
對熱點(diǎn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行獨(dú)立部署途凫，可以將庫存熱點(diǎn)獨(dú)立成一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫。
引入限流保護(hù)機(jī)制溢吻，防止超出預(yù)期的流量壓垮系統(tǒng)维费。
可以看出果元，系統(tǒng)面對讀寫壓力越來越大，定制的優(yōu)化手段越來越多犀盟，系統(tǒng)越來越不通用而晒，比如加入了本地緩存，而本地緩存收到單機(jī)內(nèi)存的限制阅畴，商品數(shù)量不能太多倡怎。所以，想要極致的性能贱枣，就會損失系統(tǒng)的通用性监署、易用性、低成本等等纽哥。
