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秒杀系统设计

本文主要是介绍秒杀系统设计,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

秒杀系统设计

系统的特点

  • 高性能:秒杀涉及大量的并发读和并发写
  • 一致性:主要是商品超卖问题
  • 高可用:秒杀时会在一瞬间涌入大量的流量,为了避免系统宕机,保证高可用,需要做好流量限制

优化思路

将请求尽量拦截在系统上游

后端优化
  • 限流:屏蔽掉无用的流量,允许少部分流量走后端。
  • 削峰:秒杀请求在时间上高度集中于某一个时间点,瞬时流量容易压垮系统,因此需要对流量进行削峰处理,缓冲瞬时流量,尽量让服务器对资源进行平缓处理
  • 异步:将同步请求转换为异步请求,来提高并发量,本质也是削峰处理
  • 利用缓存:将商品信息放在缓存中,减少数据库查询
  • 负载均衡:利用Nginx等使用多个服务器并发处理请求,减少单个服务器压力
前端优化
  • 限流:前端答题或验证码,来分散用户的请求
  • 禁止重复提交:限定每个用户发起一次秒杀后,需等待才可以发起另一次请求,从而减少用户的重复请求
  • 本地标记:用户成功秒杀到商品后,将提交按钮置灰,禁止用户再次提交请求
  • 动静分离:将前端静态数据直接缓存到离用户最近的地方,比如用户浏览器、CDN 或者服务端的缓存中
防作弊优化
  • 隐藏秒杀接口
  • 验证码
  • 同一ip多次请求
  • 多个账号不同IP发起不同请求:检测账号的活跃度或者等级等信息,来进行限制

系统隔离

业务隔离

当成一个单独的业务来处理。在活动开始之前,最好设计一个“热场”。“热场”的形式多种多样,例如:分享活动领优惠券,领秒杀名额等等。“热场”的形式不重要,重要的是通过它获取一些准备信息。
例如:有可能参与的用户数,他们的地域分布,他们感兴趣的商品。为后面的技术架构提供数据支持。

技术隔离
  • 客户端:前端秒杀页面使用专门的页面,这些页面包括静态的HTML和动态的JS,他们都需要在CDN上缓存。
  • 接入层:加入过滤器专门处理秒杀请求,即使我们扩展再多的应用,使用再多的应用服务器,部署再多的负载均衡器,都会遇到支撑不住海量请求的时候。
    所以,在这一层我们要考虑的是如何做好限流,当超过系统承受范围的时候,需要果断阻止请求的涌入。
  • 应用层,瞬时的海量请求好比请求的“高峰”,我们架构系统的目的就是“削峰”。
    需要使用服务集群和水平扩展,让“高峰”请求分流到不同的服务器进行处理。同时,还会利用缓存和队列技术减轻应用处理的压力,通过异步请求的方式做到最终一致性。
    由于是多线程操作,而且商品的额度有限,为了解决超卖的问题,需要考虑进程锁的问题。
数据库隔离

秒杀活动持续时间短,瞬时数据量大。为了不影响现有数据库的正常业务,可以建立新的库或者表来处理。
在秒杀结束以后,需要把这部分数据同步到主业务系统中,或者查询表中。如果数据量特别巨大,到千万级别甚至上亿,建议使用分表或者分库。

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