秒杀系统怎么设计？ _秒杀系统

什么是秒杀？
“秒杀”是商家在特定时间点进行促销的一种运营手段，体现在系统层面，是指一个Web系统，在一秒钟收到数以万计的用户请求，来抢购数量有限的促销产品。本质上，秒杀系统就是一个“三高”系统，即高并发、高性能、高可用的分布式系统。本文主要从“高并发”的角度，来看看需要解决的主要问题。
秒杀需要处理并发读，并发写。“并发读”需要通过各种手段减少用户到服务端来读数据，而“并发写”主要需要保证数据的正确性，确保大流量下数据一致。
秒杀系统关注三方面
下面以一个秒杀系统的例子，来看看一个秒杀系统主要关注的三方面问题。

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【秒杀系统怎么设计？】一、高并发访问
秒杀前用户不断刷新页面查看，来获得购买按钮，抢购时集中点击并发购买，核心是对系统数据的高并发读访问，可以通过如下手段进行防护。
访问拦截：从浏览器/反向代理/Web层/服务层/数据层多层拦截流量，尽量把访问拦截在离用户更近的层，减少对后台的压力；
分流：主要通过分布式集群技术，多台机器处理，提高并发能力；
动静分离：将动态数据和静态数据尽量分离，并通过缓存和CDN等技术对数据读取进行加速；
二、数据正确性
秒杀伴随这一系列业务流程，包括浏览商品、进入抢购页、购买、扣减库存、支付。其中并发写主要与扣减库存有关，要保证数据的正确性，防止超卖发生。大概的解决方法有：
减库存：事务判断，热点商品放到单独的热点库，增加并发锁
热点：对核心热点数据进行实时分析，并在系统中进行优化或隔离
异步化：是指把购买请求的接受和处理异步化。购买请求先放到队列中，这个过程非常高效，返回客户信息。
限流降级：请求限流，控制系统的访问；对服务的下游依赖进行降级，保证核心链路
三、防作弊
抢购还需要保证公平性，方舟如购票插件购买火车票、黄牛党等。在技术角度，大概方法有:
答题：为了增加购买的复杂度；延缓请求。
Cache校验：处理用户购买请求时校验缓存中是否已记录此商品的购买。
秒杀系统设计原则
1、前台请求数尽量少
前台请求会增加浏览器的负担，尽量简化或合并页面大小（css/JS，图片等），去掉页面装饰；减少DNCS解析
2、后台数据尽量少
后台数据会增加网络传输，压缩和字符编码，消耗CPU 。需要梳理后台依赖的数据和服务，关注序列化/反序列化方式，减少不必要的数据交互
3、调用路径要尽量短
分布式调用错综复杂，需要尽量缩短调用链路；减少第三方依赖，尽量弱依赖，并做好应用分级
4、尽量不要有单点
高可用和稳定性角度，消除单点；服务无状态化，解藕服务状态和机器，如机器配置动态化；有状态的存储，通过冗余备份提高可用性。
高并发之“访问拦截”
高并发的访问拦截主要思路是：
从浏览器/反向代理/Web层/服务层/数据层多层拦截流量，尽量把访问拦截在离用户更近的层，尽可能地过滤掉无效请求，让“漏斗”最末端的才是有效请求。同时，用户请求更早的得到处理，也减少了每次请求的RT，进而提高了系统的QPS和并发程度。

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浏览器访问拦截
防止用户的不必要的点击，可以在产品层面限制用户的行为，比如点击后按钮不可用，限定时间接受请求。当然，为了防止恶意抢购，还需要在防作弊上做其他尝试，比如前文讲的答题/cache校验等。
CDN加速
CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。简单来讲，就是把原服务器上数据复制到其他服务器上，用户就近访问服务器获取资源。缺点是内容变更生效慢。
反向代理访问拦截
主要是动静分离，静态文件作为web项目的一部分进行发布；另外通过Nginx托管静态文件，减轻Web服务的压力。
Web层和Service层访问拦截
主要是动态数据访问，可以采用缓存的策略，减少对下一层的数据访问。缓存又可分为本地缓存和redis、memcache等缓存中间件。
高并发之“分流”
分流主要通过分布式集群技术，多台机器处理，提高并发能力。