1.秒杀系统的特点
瞬时高并发
2.预防措施
2.1.流量限制
- 对于一个相同的用户,限制请求的频次
- 对于一个相同的IP,限制请求的频次
- 验证码,减缓用户请求的次数
- 活动开启之前,按钮先置灰,防止无效的请求流入系统,给系统造成冲击
2.2.页面静态化(活动开始前)
分析:
- 活动页面是用户流量的第一入口,所以是并发量最大的地方。
- 如果这些流量都能直接访问服务端,恐怕服务端会因为承受不住这么大的压力,而直接挂掉。
活动页面绝大多数内容是固定的,比如:商品名称、商品描述、图片等。为了减少不必要的服务端请求,通常情况下,会对活动页面做静态化
处理。用户浏览商品等常规操作,并不会请求到服务端。只有到了秒杀时间点,并且用户主动点了秒杀按钮才允许访问服务端。
2.3.CDN(内容分发网络)
用户分布在全国各地,有些人在北京,有些人在成都,有些人在深圳,地域相差很远,网速各不相同。
如何才能让用户最快访问到活动页面呢?答:使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率。
3.扣减库存方案选型
下单、支付、减库存
3.1.下单减库存
- 即当买家下单后,在商品的总库存中减去买家购买数量。
下单减库存是最简单的减库存方式,也是控制最精确的一种,下单时直接通过数据库的事务机制控制商品库存,这样一定不会出现超卖的情况。但是你要知道,有些人下完单可能并不会付款。
弊端:如果有竞争对手通过恶意下单的方式将该卖家的商品全部下单,让这款商品的库存减为零,那么这款商品就不能正常售卖了。要知道,这些恶意下单的人是不会真正付款的,这正是“下单减库存”方式的不足之处。
3.2.付款减库存
- 即买家下单后,并不立即减库存,而是等到有用户付款后才真正减库存,否则库存一直保留给其他买家。
“付款减库存”又会导致另外一个问题:库存超卖。
弊端:假如有 100 件商品,就可能出现 300 人下单成功的情况,因为下单时不会减库存,所以也就可能出现下单成功数远远超过真正库存数的情况,这尤其会发生在做活动的热门商品上。这样一来,就会导致很多买家下单成功但是付不了款,买家的购物体验自然比较差
3.3.预扣库存
- 买家下单后,库存为其保留一定的时间(如 10 分钟),超过这个时间,库存将会自动释放,释放后其他买家就可以继续购买。
Q:这种方案确实可以在一定程度上缓解上面的问题。但是否就彻底解决了呢?
A:其实没有!针对恶意下单这种情况,虽然把有效的付款时间设置为 10 分钟,但是恶意买家完全可以在 10 分钟后再次下单,或者采用一次下单很多件的方式把库存减完。针对这种情况,解决办法还是要结合安全和反作弊的措施来制止。
4.方案详解
MYSQL
- 单个 MySQL 的每秒写入在 4000 QPS 左右,超过这个数字,MySQL 的 I/O 时延会剧量增长。
- MySQL 单表记录到达了千万级别,查询效率会大大降低,如果过亿的话,数据查询会成为一个问题。
Redis
- Redis 单分片的写入瓶颈在 2w 左右,读瓶颈在 10w 左右
4.1.预扣库存
4.1.1.分布式事务(扣库存+支付)
如何保证分布式事务:扣库存、支付:rocketmq事务消息
4.1.2.热key(库存key)
库存这个key的访问是非常大的,是一个热key,由于Redis单机性能10w,因此,可能会被拖垮
方案1: Redis分片
将库存key,分成多个key,打散存在不同的分片上,比如xxx_stock_key1、xxx_stock_key2、...
扣减库存的过程:
- 先生成对应分片总数的随机不重复数组,如第一次是[1,2,3],第二次可能是[3,1,2]
- 每次扣减子库存的请求,就会分布到不同的 Redis 分片上,缓轻 Redis 单分片压力的同时,也能支持更高 QPS 的扣减请求
这种思路的一个问题是,当库存接近耗尽的情况下,很多分片子库存的轮询将变得毫无意义===> 因此可以在每次请求的时候,将子库存的剩余量记录下来,当某一个券模板的子库存耗尽后,随机不重复的轮询操作直接跳过这个子库存分片,这样能够优化系统在库存即将耗尽情况下的响应速度。
方案2:本地缓存
本地缓存,保存Redis中的库存数据。当秒杀时,先查询本地缓存,如果数据秒杀没了,就不会再请求到Redis了
分析:这里存在一个问题,引入了本地缓存,那么本地缓存和Redis缓存存在数据一致性问题,怎么解决呢?
答:定时器,查询完成单量的库存,更新到Redis和本地缓存中(矫正)