有没有人，计划开源一套工业级“秒杀”系统架构？

Posted 2022-06-23 58沈剑

想要搞透一套架构方案，最根本的方法，就是去实践它。

可是，大部分程序员，遇不到这样的业务，接触不到这样的场景啊，怎么办呢？

有个朋友自动化的搭了一套，能让所有人瞬间体验与调优高并发的秒杀架构，分享给大家！

对于秒杀类业务，系统上能如何优化呢？

方向上，主要有两点：

第一，将请求尽量拦截在系统上游，而不要让锁冲突落到数据库。

传统秒杀系统之所以挂，是因为请求都压到了后端数据层，数据读写锁冲突严重，并发高响应慢，几乎所有请求都超时，访问流量大，下单成功的有效流量小。

第二，充分利用缓存。

秒杀买票，这是一个典型的读多写少的业务场景：

（1）车次查询，读，量大；

（2）余票查询，读，量大；

（3）下单和支付，写，量小；

非常适合使用缓存来优化。

秒杀业务，常见的系统分层架构如何？

秒杀业务，可以使用典型的服务化分层架构，这四层分别应该如何优化呢？

一、端上的请求拦截

JS层面，可以限制用户在x秒之内只能提交一次请求，从而降低系统负载。

画外音：频繁提交，可以友好提示“频率过快”。

APP层面，可以做类似的事情，虽然用户疯狂的在摇微信抢红包，但其实x秒才向后端发起一次请求。

画外音：这就是所谓的“将请求尽量拦截在系统上游”，浏览器/APP层就能拦截80%+的请求。

二、站点层的请求拦截

如何抗住程序员写for循环调用http接口，首先要确定用户的唯一标识，对于频繁访问的用户予以拦截。

用什么来做用户的唯一标识？

购票类业务都需要登录，用uid就能标识用户。

在站点层，对同一个uid的请求进行计数和限速，例如：一个uid，5秒只准透过1个请求，这样又能拦住99%的for循环请求。

一个uid，5s只透过一个请求，其余的请求怎么办？

缓存，页面缓存，5秒内到达站点层的其他请求，均返回上次返回的页面。

三、服务层的请求拦截

并发的请求已经到了服务层，如何进拦截？

服务层非常清楚业务的库存，非常清楚数据库的抗压能力，可以根据这两者进行削峰限速。

例如，业务服务很清楚的知道，一列火车只有2000张车票，此时透传10w个请求去数据库，是没有意义的。

画外音：假如数据库每秒只能抗500个写请求，就只透传500个。

用什么削峰？

请求队列。

对于写请求，做请求队列，每次只透传有限的写请求去数据层（下订单，支付这样的写业务）。

只有2000张火车票，即使10w个请求过来，也只透传2000个去访问数据库：

（1）如果前一批请求均成功，再放下一批；

（2）如果前一批请求库存已经不足，则后续请求全部返回“已售罄”；

对于读请求，怎么优化？

cache抗，不管是memcached还是redis，单机抗个每秒10w应该都是没什么问题的。

画外音：缓存做水平扩展，很容易线性扩容。

如此削峰限流，只有非常少的写请求，和非常少的读缓存mis的请求会透到数据层去，又有99%的请求被拦住了。

四、数据库层

经过前三层的优化：

（1）浏览器拦截了80%请求；

（2）站点层拦截了99%请求，并做了页面缓存；

（3）服务层根据业务库存，以及数据库抗压能力，做了写请求队列与数据缓存；

你会发现，每次透传到数据库层的请求都是可控的。db基本就没什么压力了，闲庭信步。

画外音：这类业务数据量不大，无需分库，数据库做一个高可用就行。

按照上面的优化方案，其实压力最大的反而是站点层，假设真实有效的请求数是每秒100w，这部分的压力怎么处理？

解决方向有两个：

（1）站点层水平扩展，通过加机器扩容，一台抗5W，20台搞定；

（2）服务降级，抛弃请求，例如抛弃50%；

原则是要保护系统，不能让所有用户都失败。

那如何动手体验秒杀业务，搭建一套微服务分层秒杀系统架构呢？

（1）首先，在云上购买硬件资源；

（2）接着，搭建底层基础组件：存储系统（mysql、MongoDB、TiDB等）、高性能缓存系统（Redis等）、高可靠消息系统（RocketMQ、Kafka、Pulsar等）、搜索引擎系统（Elasticsearch、Solr等）等众多基础组件；

（3）第三步，搭建微服务管理平台：Docker 容器、Kubernetes管理平台等高并发弹性伸缩容器管理平台、CI/CD等开发部署一体化平台；

（4）第四步，搭建微服务分层架构：低代码微服务的秒杀业务架构设计、代码落地、测试验证；

（5）第五步，调优三高设计：实施高性能、高可用、高可靠等设计保证，确保秒杀系统健壮性；

（6）最后，搭建可视化性能管理后台：通过立体多维度可视化的方式就能方便看到系统全链路吞吐量情况，流量情况；

画外音：抛开几十万的机器成本，全栈的20人架构团队，一年差不多能搭建一个雏形。

有没有快速体验的方法呢？

为了让更多的童鞋能快速体验“秒杀”系统架构，我的朋友@玄姐 创办了奈学，并带队经过2年的重金研发，独家打造了一套，工业级“秒杀架构”实验室，整合了上述所有功能，用户仅需要打开一个网页，就能体验并编码调优“秒杀架构”：

（1）左侧：秒杀架构知识点；

（2）右侧：terminal直连服务器，可以操作ng，web-server，service等，可以直接修改代码，对架构进行调优；

（3）同时：还有后台对架构进行管理，以及可视化监控。

画外音：细节见下图。

图一：左侧-架构图，右侧-实操环境

图二：左侧-操作说明，右侧-一键自动化搭建架构，查看日志

图三：左侧-架构说明，右侧-查看并修改代码

图四：可视化平台

如何申请体验？

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同时，免费赠送：

（1）6.27-6.29，秒杀核心架构讲解；

（2）工业级“秒杀架构”实验室功能介绍；

（3）源码与课件；

说明一下，由于工程级“秒杀架构”需要的服务器资源较大，账号有限，仅限前100人。

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