秒杀系统架构分析与实战( 三 )


  1. 浏览器层请求拦截
(1)产品层面,用户点击“查询”或者“购票”后,按钮置灰,禁止用户重复提交请求;
(2)JS层面,限制用户在x秒之内只能提交一次请求;
##4.2 站点层设计## 前端层的请求拦截,只能拦住小白用户(不过这是99%的用户哟),高端的程序员根本不吃这一套,写个for循环,直接调用你后端的http请求,怎么整?
(1)同一个uid,限制访问频度,做页面缓存,x秒内到达站点层的请求,均返回同一页面
(2)同一个item的查询,例如手机车次,做页面缓存,x秒内到达站点层的请求,均返回同一页面
如此限流,又有99%的流量会被拦截在站点层 。##4.3 服务层设计## 站点层的请求拦截,只能拦住普通程序员,高级黑客,假设他控制了10w台肉鸡(并且假设买票不需要实名认证),这下uid的限制不行了吧?怎么整?
(1)大哥,我是服务层,我清楚的知道小米只有1万部手机,我清楚的知道一列火车只有2000张车票,我透10w个请求去数据库有什么意义呢?对于写请求,做请求队列,每次只透过有限的写请求去数据层,如果均成功再放下一批,如果库存不够则队列里的写请求全部返回“已售完”;
(2)对于读请求,还用说么?cache来抗,不管是memcached还是redis,单机抗个每秒10w应该都是没什么问题的;
如此限流,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99.9%的请求被拦住了 。
  1. 用户请求分发模块:使用Nginx或Apache将用户的请求分发到不同的机器上 。
  2. 用户请求预处理模块:判断商品是不是还有剩余来决定是不是要处理该请求 。
  3. 用户请求处理模块:把通过预处理的请求封装成事务提交给数据库,并返回是否成功 。
  4. 数据库接口模块:该模块是数据库的唯一接口,负责与数据库交互,提供RPC接口供查询是否秒杀结束、剩余数量等信息 。
  • 用户请求预处理模块
经过HTTP服务器的分发后,单个服务器的负载相对低了一些,但总量依然可能很大,如果后台商品已经被秒杀完毕,那么直接给后来的请求返回秒杀失败即可,不必再进一步发送事务了,示例代码可以如下所示:
  • 并发队列的选择
Java的并发包提供了三个常用的并发队列实现,分别是:ConcurrentLinkedQueue 、 LinkedBlockingQueue 和 ArrayBlockingQueue 。
ArrayBlockingQueue是初始容量固定的阻塞队列,我们可以用来作为数据库模块成功竞拍的队列,比如有10个商品,那么我们就设定一个10大小的数组队列 。
ConcurrentLinkedQueue使用的是CAS原语无锁队列实现,是一个异步队列,入队的速度很快,出队进行了加锁,性能稍慢 。
LinkedBlockingQueue也是阻塞的队列,入队和出队都用了加锁,当队空的时候线程会暂时阻塞 。
由于我们的系统入队需求要远大于出队需求,一般不会出现队空的情况,所以我们可以选择ConcurrentLinkedQueue来作为我们的请求队列实现:
  • 用户请求模块
  • 数据库模块
数据库主要是使用一个ArrayBlockingQueue来暂存有可能成功的用户请求 。
##4.4 数据库设计## ###4.4.1 基本概念### 概念一“单库”
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概念二“分片”
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分片解决的是“数据量太大”的问题,也就是通常说的“水平切分” 。一旦引入分片,势必有“数据路由”的概念,哪个数据访问哪个库 。路由规则通常有3种方法:
  1. 范围:range
优点:简单,容易扩展
缺点:各库压力不均(新号段更活跃)
  1. 哈希:hash 【大部分互联网公司采用的方案二:哈希分库,哈希路由】
优点:简单,数据均衡,负载均匀
缺点:迁移麻烦(2库扩3库数据要迁移)
  1. 路由服务:router-config-server
优点:灵活性强,业务与路由算法解耦
缺点:每次访问数据库前多一次查询
概念三“分组”
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分组解决“可用性”问题,分组通常通过主从复制的方式实现 。
互联网公司数据库实际软件架构是:又分片,又分组(如下图)
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