個人從事電商行業(yè)十幾年，經(jīng)歷過大大小小的促銷活動和秒殺上百次，每次做秒殺瞬時訪問量會翻數(shù)十倍，甚至數(shù)百倍。對系統(tǒng)架構(gòu)是巨大的考驗，期間也曾經(jīng)歷過系統(tǒng)宕機，甚至整體雪崩。那么我們怎么設(shè)計秒殺系統(tǒng)，才能保證秒殺系統(tǒng)的高性能和穩(wěn)定性，同時還要保證日常業(yè)務(wù)不受影響呢？

先看看秒殺場景特點。秒殺開始前幾分鐘，大量用戶開始進入秒殺商品詳情頁面，很多人開始頻繁刷新秒殺商品詳情頁，這時秒殺商品詳情頁訪問量會猛增。秒殺開始，大量用戶開始搶購，這時創(chuàng)建訂單，扣庫存壓力會顯著增大。實際上，秒殺場景基本都是秒殺參與人多，秒殺成功的人卻寥寥無幾，經(jīng)常是幾十萬人或者更多人搶幾百個商品庫存。

那么我們曾經(jīng)是怎么設(shè)計秒殺系統(tǒng)的呢？主要涉及以下幾個方面：

秒殺業(yè)務(wù)流程上的考慮：

由于參加秒殺的商品售賣價格非常低，基本都是“搶到即賺到”，成功下單后卻不付款的情況非常少。所以我們采用下單減庫存的方案，下單時扣減庫存，然后再進行支付。假如真有個別訂單不付款怎么辦？沒關(guān)系，秒殺好活動最主要的目的是吸引流量，個別訂單不支付對秒殺活動本身影響不大。況且，沒支付剩下的庫存還可以做為普通商品繼續(xù)售賣。不過要注意對機器人和自動腳本的防御，后面會詳細介紹。

頁面靜態(tài)化：

“秒殺開始前幾分鐘，大量用戶開始進入秒殺商品詳情頁面，很多人開始頻繁刷新秒殺商品詳情頁，這時秒殺商品詳情頁訪問量會猛增”。如果請求全部打到后端服務(wù)，那后端服務(wù)的壓力會非常大（后端服務(wù)要處理業(yè)務(wù)邏輯，而且還要訪問數(shù)據(jù)庫，吞吐量比較低）。

考慮到秒殺是運營同學(xué)提前安排的活動，要秒殺哪些商品、商品價格等信息在秒殺活動開始前已經(jīng)確定下來，所以我們可以把秒殺商品詳情頁做成靜態(tài)頁面，把商品詳情、商品價格等參數(shù)、評論評價等信息全部放在這個靜態(tài)頁面里，然后把這個靜態(tài)頁面上傳到CDN上預(yù)熱（CDN是內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，可以簡單理解成互聯(lián)網(wǎng)上的巨大的緩存，用于存放靜態(tài)頁面、圖片、視頻等，可以顯著提高訪問速度），用CDN扛流量，這樣大量的商品詳情頁的訪問請求就不用訪問自己的網(wǎng)站（源站）。這樣既可以提高訪問速度，也沒有給網(wǎng)站增加壓力，同時也減少了網(wǎng)站帶寬壓力。

請求攔截：

前端頁面，相關(guān)按鈕點擊后置灰，防止重復(fù)提交

網(wǎng)關(guān)（zuul，nginx）層，為了避免前端惡意請求，比如一些攻擊腳本，在網(wǎng)關(guān)層要對下單等接口按userID限流，幾秒鐘只能訪問一次?？紤]到秒殺場景參與人多，秒殺成功的人極少，我們可以把絕大部分搶購下單請求在網(wǎng)關(guān)層直接拒掉，按秒殺失敗處理。這樣就極大減少了后端服務(wù)的壓力。

假設(shè)秒殺庫存是200個，我們可以只放行200個請求到后端服務(wù)。要注意，為了盡量避免庫存被機器人和自動腳本搶走，200個請求不能在秒殺開始瞬間同時放行，可以分段放行，比如秒殺開始后隨機選取100ms內(nèi)的5個請求放行（這100ms內(nèi)的其他請求直接拒掉，按秒殺失敗處理），之后每隔100ms放行5個請求，4秒鐘可以放行完200個請求。分段放行，除了限制了機器人和自動腳本，把請求分散在各個時間段，還進一步緩解了后端服務(wù)的壓力。

分段放行總時間不能太長，假如每100ms放行1個請求，放行完所有200個請求需要20秒時間，這樣用戶就會明顯感知到下單早的人沒秒殺成功，下單晚的人反而秒殺成功了，用戶體驗會變差。

另外，秒殺過程網(wǎng)關(guān)壓力會比較大，網(wǎng)關(guān)可以做成集群，多節(jié)點分攤訪問壓力。

后端服務(wù)設(shè)計：

如果秒殺庫存只有200，經(jīng)過網(wǎng)關(guān)攔截，再加上采用分段放行的方式，對于后端服務(wù)基本沒什么壓力了，日常的后端服務(wù)就完全可以支撐秒殺活動了。不用再做更復(fù)雜的設(shè)計。不過，假如秒殺庫存有幾萬個，放行的下單請求就有幾萬個，為了用戶體驗放行總時間也不能太長，這時后端服務(wù)該怎么設(shè)計呢？

這時主要壓力就在數(shù)據(jù)庫了，扣減庫存壓力，創(chuàng)建訂單壓力。
庫存可以放到Reids緩存中，來提高扣減庫存吞吐能力。對于熱點商品的庫存可以利用Redis分片存儲。

創(chuàng)建訂單可以走異步消息隊列。后端服務(wù)接到下單請求，直接放進消息隊列，監(jiān)聽服務(wù)取出消息后，先將訂單信息寫入Redis，每隔100ms或者積攢100條訂單，批量寫入數(shù)據(jù)庫一次。前端頁面下單后定時向后端拉取訂單信息，獲取到訂單信息后跳轉(zhuǎn)到支付頁面。用這種批量異步寫入數(shù)據(jù)庫的方式大幅減少了數(shù)據(jù)庫寫入頻次，從而明顯降低了訂單數(shù)據(jù)庫寫入壓力。

隔離：

1，業(yè)務(wù)隔離。從業(yè)務(wù)上把秒殺和日常的售賣區(qū)分開來，把秒殺做為營銷活動，要參與秒殺的商品需要提前報名參加活動，這樣我們就能提前知道哪些商家哪些商品要參與秒殺，可以根據(jù)提報的商品提前生成靜態(tài)頁面并上傳到CDN預(yù)熱，提報的商品庫存也需要提前預(yù)熱，可以將商品庫存在活動開始前預(yù)熱到Redis，避免秒殺開始后大量的緩存穿透。

2，部署隔離。秒殺相關(guān)服務(wù)和日常服務(wù)要分組部署，不能因為秒殺出問題影響日常售賣業(yè)務(wù)?？梢陨暾垎为毜拿霘⒂蛎?，從網(wǎng)絡(luò)入口層就開始分流。網(wǎng)關(guān)也單獨部署，秒殺走自己單獨的網(wǎng)關(guān)，從而避免日常網(wǎng)關(guān)受到影響。秒殺可以復(fù)用訂單，庫存，支付等日常服務(wù)，只是需要一些小的改造（比如下單流程走消息隊列，批量寫入訂單庫，以及在Redis中扣減庫存）。

3，數(shù)據(jù)隔離。為了避免秒殺活動影響到日常售賣業(yè)務(wù)，Redis緩存需要單獨部署，甚至數(shù)據(jù)庫也需要單獨部署！數(shù)據(jù)隔離后，秒殺剩余的庫存怎么辦？秒殺活動結(jié)束后，剩余庫存可以歸還到日常庫存繼續(xù)做為普通商品售賣。數(shù)據(jù)隔離后，秒殺訂單和日常訂單不在相同的數(shù)據(jù)庫，之后的訂單查詢怎么展示？可以在創(chuàng)建秒殺訂單后發(fā)消息到消息隊列，日常訂單服務(wù)采取拉的方式消費消息，這時日常訂單服務(wù)是主動方，可以采用線程池的方式，根據(jù)機器的性能來增加或縮小線程池的大小，控制拉取消息的速度，來控制訂單數(shù)據(jù)庫的寫入壓力。

網(wǎng)絡(luò)：

秒殺前要和網(wǎng)絡(luò)運營商、CDN服務(wù)商提前申請帶寬。

還有哪些細節(jié)要考慮：

1. 如何避免超賣？如果在redis中扣減庫存，可以利用decr命令扣減庫存，decr是原子操作，在分布式環(huán)境下也不會有并發(fā)問題，decr扣減庫存后，判斷返回值，如果返回值小于0，扣減庫存失敗，秒殺也就失敗了；如果在數(shù)據(jù)庫中扣減庫存可以在where后面加上庫存大于0的條件，來避免庫存被減成負值。這樣就可以避免超賣情況發(fā)生了。

2. 接口防刷，前面已經(jīng)提到過，在網(wǎng)關(guān)層對下單等接口按userID限流。

3. 網(wǎng)關(guān)層除了對userID做限流外，還要做整體限流。在實際訪問量超過預(yù)估訪問量時，整體限流可以起到保護作用，避免系統(tǒng)被壓垮。

4. 防止重復(fù)下單，按userID限流已經(jīng)起到了防止重復(fù)下單的作用。假如限制同一個用戶10分鐘能下一次單，一般情況下10分鐘內(nèi)，商品早已經(jīng)被搶光了，用戶也就沒有再次下單的機會了。

5. 可以結(jié)合風(fēng)控系統(tǒng)，在網(wǎng)關(guān)層把羊毛黨等有問題的用戶請求直接拒掉。

6. 可以在網(wǎng)關(guān)層上面再加一層防火墻或者高防服務(wù)，來防御DDos等分布式網(wǎng)絡(luò)攻擊。

好啦，就分享到這里。