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1.什么是秒殺
秒殺就是同一時刻有大量的請求爭搶購買同一商品并完成交易的過程，就是大量的并發(fā)讀和并發(fā)寫。
2.秒殺系統(tǒng)需要解決哪些問題
秒殺其實主要解決兩個問題：一個是并發(fā)讀，一個是并發(fā)寫。
并發(fā)讀的核心優(yōu)化思路：減少用戶到服務(wù)端來讀取數(shù)據(jù)，或者讓他們讀取更少的數(shù)據(jù)。
并發(fā)寫的核心優(yōu)化思路：在數(shù)據(jù)庫層面獨立出來一個庫，并做特殊的處理。
另外我們還要針對秒殺系統(tǒng)做一些意料之外的情況設(shè)計兜底方案，以防最壞情況發(fā)生導(dǎo)致系統(tǒng)不可用。
3.秒殺系統(tǒng)的整體架構(gòu)
秒殺的整體架構(gòu)可以概括為“高可用”、“數(shù)據(jù)一致性”、“高性能”這三個點。
高可用：整個系統(tǒng)架構(gòu)要滿足高可用，這是最基本的前提。流量在預(yù)期之內(nèi)時系統(tǒng)肯定要穩(wěn)定，流量超出預(yù)期也能正常提供服務(wù)，基本前提是你要保證秒殺商品能順利的被賣出去。
數(shù)據(jù)一致性：整個系統(tǒng)架構(gòu)要滿足數(shù)據(jù)一致性，這是其次的要求。就是你秒殺商品設(shè)置了多少，賣出去的就一定不能超出這個數(shù)量，否則就會給平臺造成損失。
高性能：整個系統(tǒng)架構(gòu)要滿足高性能，這個屬于帶光環(huán)的要求。不光要在服務(wù)端做極致的性能優(yōu)化，整個請求鏈路上也要做協(xié)同優(yōu)化，每個地方優(yōu)化一點，系統(tǒng)整體的性能就提高了一個檔次，否則如何支撐那么大的并發(fā)量。我們將從設(shè)計數(shù)據(jù)的動靜分離、熱點的發(fā)現(xiàn)與隔離、請求的削峰與分層過濾、服務(wù)端的極致優(yōu)化這幾個點重點介紹。
4.秒殺系統(tǒng)整體架構(gòu)原則
如果你是架構(gòu)師，如何構(gòu)建一個超大流量并發(fā)讀寫、高性能、高可用的系統(tǒng)，需要考慮以下5個因素
數(shù)據(jù)盡量少
請求數(shù)盡量少
請求路徑盡量短
服務(wù)依賴盡量少
不要有單點服務(wù)
4.1 數(shù)據(jù)盡量少：數(shù)據(jù)盡量少不僅包含用戶的請求數(shù)據(jù)盡量少，還包含服務(wù)端返回給用戶的數(shù)據(jù)盡量少 ，以及服務(wù)依賴的數(shù)據(jù)盡量少，如數(shù)據(jù)庫。? 因為大家都知道數(shù)據(jù)要想在網(wǎng)絡(luò)傳輸，需要進行編解碼、壓縮、序列化與反序列化等等處理，這些都是需要消耗cpu資源的，減少數(shù)據(jù)的傳輸，可以降低cpu的消耗，將cpu資源用在刀刃上，例如秒殺頁面可以去除一些裝飾效果。
4.2 請求數(shù)盡量少：用戶頁面請求(不只是頁面請求，還有服務(wù)端請求依賴的服務(wù))返回數(shù)據(jù)后還需要進行必要的頁面渲染，比如css、圖片等，每建立一個請求/斷開一個請求，都要經(jīng)過諸如三次握手/四次揮手的過程，這些都會加大資源的消耗和時耗。最常用的解決方式是將多個相關(guān)聯(lián)的請求合并，服務(wù)端再做解析，同時返回多個請求的信息。
當然也不是請求量最少就是最好的，比如將所有請求封裝成單次請求，那單次請求返回的數(shù)據(jù)就比較龐雜了，單次請求性能肯定會受到影響。
4.3 請求路徑盡量短：路徑是指用戶發(fā)出請求到返回數(shù)據(jù)的整個過程中，所經(jīng)過的中間節(jié)點，每經(jīng)過一個節(jié)點就會產(chǎn)生一個鏈接，如socket鏈接。
當一個節(jié)點的可用性為99.9%的話，假如需要經(jīng)過5個節(jié)點，那么99.9%的5次方就是99.5%，增加了調(diào)用的不確定性，減少了系統(tǒng)的可用性?？s短請求路徑不僅可以增加可用性，還可以提高系統(tǒng)性能，因為調(diào)用的服務(wù)資源相對少了。實現(xiàn)縮短訪問路徑的一種方式是將多個強依賴的應(yīng)用合并部署在一起，將遠程調(diào)用變?yōu)镴VM內(nèi)部的方法調(diào)用。
4.4 依賴要盡量少：這里的依賴指的是服務(wù)強依賴。
比如秒殺系統(tǒng)展示頁面，這個頁面需要強依賴商品信息、用戶信息，而優(yōu)惠券、秒殺成功列表不是必要的信息，這些弱依賴不是必要的情況下可以省略。要實現(xiàn)減少依賴，可以通過給系統(tǒng)分級，比如由強到弱依次分為0級系統(tǒng)、1級系統(tǒng)、2級系統(tǒng)，0級系統(tǒng)強依賴的系統(tǒng)也是最重要的系統(tǒng)。0級系統(tǒng)要減少對1級系統(tǒng)的強依賴，在極端情況下可以將1級系統(tǒng)降級，防止0級系統(tǒng)被1級系統(tǒng)拖垮。例如支付系統(tǒng)是0級，而優(yōu)惠券系統(tǒng)是1級，在極端情況下可以將優(yōu)惠券系統(tǒng)降級，讓支付系統(tǒng)可以正常提供服務(wù)。
4.5 不要有單點：系統(tǒng)中的單點是系統(tǒng)架構(gòu)的一大忌。
應(yīng)用系統(tǒng)如何避免單點，關(guān)鍵是實現(xiàn)服務(wù)的無狀態(tài)化(serverless)，這樣就可以對服務(wù)節(jié)點進行動態(tài)的擴容。
而存儲系統(tǒng)很難實現(xiàn)無狀態(tài)化，因為數(shù)據(jù)要存儲在磁盤上和機器綁定，這種情況下一般是通過冗余多個備份的方式來解決單點問題。
5.不同場景下的架構(gòu)
5.1 秒殺初期
優(yōu)化改造手段：如果你要快速搭建一個秒殺系統(tǒng)，只需要在你的商品購買頁增加一個定時上架功能，僅在活動時間內(nèi)才能讓用戶點擊購買按鈕，當商品庫存賣完了活動也就結(jié)束了。
來看下下面某網(wǎng)站的秒殺頁面：
5.2 請求量達到1w～10w的秒殺系統(tǒng)
優(yōu)化改造手段：
將秒殺系統(tǒng)獨立成一個單獨的系統(tǒng)，以集群的方式做系統(tǒng)部署，可以獨立的針對該系統(tǒng)做優(yōu)化。
引入緩存，將熱點數(shù)據(jù)放入緩存，如庫存、用戶搶購行為等。
引入秒殺答題，防止秒殺器之類的搶單機器，而且也可以將請求分散。
5.3 請求量達到100w的秒殺系統(tǒng)
優(yōu)化改造手段：
對秒殺頁面進行徹底的動靜分離，靜態(tài)數(shù)據(jù)走cdn，秒殺詳情頁作為cdn的回源地址，不需要刷新整個秒殺頁面，只需要向服務(wù)端請求很少的動態(tài)數(shù)據(jù)。
服務(wù)端對秒殺商品、庫存提前進行本地緩存，不需要再去調(diào)用依賴的服務(wù)系統(tǒng)，甚至有時候不需要去分布式緩存系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)，這樣即減少了系統(tǒng)遠程調(diào)用，又可以減少對分布式緩存系統(tǒng)的訪問壓力。
對熱點數(shù)據(jù)庫進行獨立部署，可以將庫存熱點獨立成一個單獨的數(shù)據(jù)庫。
引入限流保護機制，防止超出預(yù)期的流量壓垮系統(tǒng)。
可以看出，系統(tǒng)面對讀寫壓力越來越大，定制的優(yōu)化手段越來越多，系統(tǒng)越來越不通用，比如加入了本地緩存，而本地緩存收到單機內(nèi)存的限制，商品數(shù)量不能太多。所以，想要極致的性能，就會損失系統(tǒng)的通用性、易用性、低成本等等。
