秒殺系統(tǒng)架構分析

時間：2024-09-22 01:29:44 系統(tǒng)架構師我要投稿

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秒殺系統(tǒng)架構分析

　　所謂"秒殺"，就是網(wǎng)絡賣家發(fā)布一些超低價格的商品，所有買家在同一時間網(wǎng)上搶購的一種銷售方式。下面整理了關于秒殺系統(tǒng)架構分析的文章，歡迎大家閱讀!

　　1 秒殺業(yè)務分析

　　正常電子商務流程

　　(1)查詢商品;(2)創(chuàng)建訂單;(3)扣減庫存;(4)更新訂單;(5)付款;(6)賣家發(fā)貨

　　秒殺業(yè)務的特性

　　(1)低廉價格;(2)大幅推廣;(3)瞬時售空;(4)一般是定時上架;(5)時間短、瞬時并發(fā)量高;

　　2 秒殺技術挑戰(zhàn)

　　假設某網(wǎng)站秒殺活動只推出一件商品，預計會吸引1萬人參加活動，也就說最大并發(fā)請求數(shù)是10000，秒殺系統(tǒng)需要面對的技術挑戰(zhàn)有：

　　對現(xiàn)有網(wǎng)站業(yè)務造成沖擊

　　秒殺活動只是網(wǎng)站營銷的一個附加活動，這個活動具有時間短，并發(fā)訪問量大的特點，如果和網(wǎng)站原有應用部署在一起，必然會對現(xiàn)有業(yè)務造成沖擊，稍有不慎可能導致整個網(wǎng)站癱瘓。

　　解決方案：將秒殺系統(tǒng)獨立部署，甚至使用獨立域名，使其與網(wǎng)站完全隔離。

　　高并發(fā)下的應用、數(shù)據(jù)庫負載

　　用戶在秒殺開始前，通過不停刷新瀏覽器頁面以保證不會錯過秒殺，這些請求如果按照一般的網(wǎng)站應用架構，訪問應用服務器、連接數(shù)據(jù)庫，會對應用服務器和數(shù)據(jù)庫服務器造成負載壓力。

　　解決方案：重新設計秒殺商品頁面，不使用網(wǎng)站原來的商品詳細頁面，頁面內容靜態(tài)化，用戶請求不需要經(jīng)過應用服務。

　　突然增加的網(wǎng)絡及服務器帶寬

　　假設商品頁面大小200K(主要是商品圖片大小)，那么需要的網(wǎng)絡和服務器帶寬是2G(200K×10000)，這些網(wǎng)絡帶寬是因為秒殺活動新增的，超過網(wǎng)站平時使用的帶寬。

　　解決方案：因為秒殺新增的網(wǎng)絡帶寬，必須和運營商重新購買或者租借。為了減輕網(wǎng)站服務器的壓力，需要將秒殺商品頁面緩存在CDN，同樣需要和CDN服務商臨時租借新增的出口帶寬。

　　直接下單

　　秒殺的游戲規(guī)則是到了秒殺才能開始對商品下單購買，在此時間點之前，只能瀏覽商品信息，不能下單。而下單頁面也是一個普通的URL，如果得到這個URL，不用等到秒殺開始就可以下單了。

　　解決方案：為了避免用戶直接訪問下單頁面URL，需要將改URL動態(tài)化，即使秒殺系統(tǒng)的開發(fā)者也無法在秒殺開始前訪問下單頁面的URL。辦法是在下單頁面URL加入由服務器端生成的隨機數(shù)作為參數(shù)，在秒殺開始的時候才能得到。

　　如何控制秒殺商品頁面購買按鈕的點亮

　　購買按鈕只有在秒殺開始的時候才能點亮，在此之前是灰色的。如果該頁面是動態(tài)生成的，當然可以在服務器端構造響應頁面輸出，控制該按鈕是灰色還是點亮，但是為了減輕服務器端負載壓力，更好地利用CDN、反向代理等性能優(yōu)化手段，該頁面被設計為靜態(tài)頁面，緩存在CDN、反向代理服務器上，甚至用戶瀏覽器上。秒殺開始時，用戶刷新頁面，請求根本不會到達應用服務器。

　　解決方案：使用JavaScript腳本控制，在秒殺商品靜態(tài)頁面中加入一個JavaScript文件引用，該JavaScript文件中包含秒殺開始標志為否;當秒殺開始的時候生成一個新的JavaScript文件(文件名保持不變，只是內容不一樣)，更新秒殺開始標志為是，加入下單頁面的URL及隨機數(shù)參數(shù)(這個隨機數(shù)只會產(chǎn)生一個，即所有人看到的URL都是同一個，服務器端可以用redis這種分布式緩存服務器來保存隨機數(shù))，并被用戶瀏覽器加載，控制秒殺商品頁面的展示。這個JavaScript文件的加載可以加上隨機版本號(例如xx.js?v=32353823)，這樣就不會被瀏覽器、CDN和反向代理服務器緩存。

　　這個JavaScript文件非常小，即使每次瀏覽器刷新都訪問JavaScript文件服務器也不會對服務器集群和網(wǎng)絡帶寬造成太大壓力。

　　如何只允許第一個提交的訂單被發(fā)送到訂單子系統(tǒng)

　　由于最終能夠成功秒殺到商品的用戶只有一個，因此需要在用戶提交訂單時，檢查是否已經(jīng)有訂單提交。如果已經(jīng)有訂單提交成功，則需要更新 JavaScript文件，更新秒殺開始標志為否，購買按鈕變灰。事實上，由于最終能夠成功提交訂單的用戶只有一個，為了減輕下單頁面服務器的負載壓力，可以控制進入下單頁面的入口，只有少數(shù)用戶能進入下單頁面，其他用戶直接進入秒殺結束頁面。

　　解決方案：假設下單服務器集群有10臺服務器，每臺服務器只接受最多10個下單請求。在還沒有人提交訂單成功之前，如果一臺服務器已經(jīng)有十單了，而有的一單都沒處理，可能出現(xiàn)的用戶體驗不佳的場景是用戶第一次點擊購買按鈕進入已結束頁面，再刷新一下頁面，有可能被一單都沒有處理的服務器處理，進入了填寫訂單的頁面，可以考慮通過cookie的方式來應對，符合一致性原則。當然可以采用最少連接的負載均衡算法，出現(xiàn)上述情況的概率大大降低。

　　如何進行下單前置檢查

　　下單服務器檢查本機已處理的下單請求數(shù)目：

　　如果超過10條，直接返回已結束頁面給用戶;

　　如果未超過10條，則用戶可進入填寫訂單及確認頁面;

　　檢查全局已提交訂單數(shù)目：

　　已超過秒殺商品總數(shù)，返回已結束頁面給用戶;

　　未超過秒殺商品總數(shù)，提交到子訂單系統(tǒng);

　　秒殺一般是定時上架

　　該功能實現(xiàn)方式很多。不過目前比較好的方式是：提前設定好商品的上架時間，用戶可以在前臺看到該商品，但是無法點擊“立即購買”的按鈕。但是需要考慮的是，有人可以繞過前端的限制，直接通過URL的方式發(fā)起購買，這就需要在前臺商品頁面，以及bug頁面到后端的數(shù)據(jù)庫，都要進行時鐘同步。越在后端控制，安全性越高。

　　定時秒殺的話，就要避免賣家在秒殺前對商品做編輯帶來的不可預期的影響。這種特殊的變更需要多方面評估。一般禁止編輯，如需變更，可以走數(shù)據(jù)訂正多的流程。

　　減庫存的操作

　　有兩種選擇，一種是拍下減庫存另外一種是付款減庫存;目前采用的“拍下減庫存”的方式，拍下就是一瞬間的事，對用戶體驗會好些。

　　庫存會帶來“超賣”的問題：售出數(shù)量多于庫存數(shù)量

　　由于庫存并發(fā)更新的問題，導致在實際庫存已經(jīng)不足的情況下，庫存依然在減，導致賣家的商品賣得件數(shù)超過秒殺的預期。方案：采用樂觀鎖

　　auction_auctions set

　　quantity = #inQuantity#

　　where auction_id = #itemId# and quantity = #dbQuantity#

　　秒殺器的應對

　　秒殺器一般下單個購買及其迅速，根據(jù)購買記錄可以甄別出一部分�？梢酝ㄟ^校驗碼達到一定的方法，這就要求校驗碼足夠安全，不被破解，采用的方式有：秒殺專用驗證碼，電視公布驗證碼，秒殺答題。

　　3 秒殺架構原則

　　盡量將請求攔截在系統(tǒng)上游