1 互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜？

為啥感覺(jué)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜了，早期我們的系統(tǒng)，可能也就那么少部分人使用，大都是一些后臺(tái)管理系統(tǒng)。
所以不用考慮很多東西，比如：

• 流量少，無(wú)需考慮并發(fā)問(wèn)題

• 數(shù)據(jù)少，不用考慮什么索引優(yōu)化、分庫(kù)分表

• 訪(fǎng)問(wèn)不集中，不用考慮緩存、過(guò)載保護(hù)

• 如果數(shù)據(jù)不重要，不用考慮安全策略，甚至不用考慮容災(zāi)備份

• 可重復(fù)提交，所以不用關(guān)系冪等性

• 允許短暫宕機(jī)和定期關(guān)停維護(hù)，所以不用考慮多活架構(gòu)

但是隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和用戶(hù)的激增，為了應(yīng)對(duì)流量增量帶來(lái)的各種問(wèn)題，我們的架構(gòu)體系衍生出很多強(qiáng)大的技術(shù)方案。

2 什么是秒殺/競(jìng)拍業(yè)務(wù)

秒殺業(yè)務(wù)也是隨著互聯(lián)網(wǎng)電商的發(fā)展而不斷普及的，我們來(lái)看看普通業(yè)務(wù)和秒殺業(yè)務(wù)的區(qū)別

2.1 普通的業(yè)務(wù)

1. 微信的個(gè)人信息：個(gè)人的注冊(cè)信息，公眾號(hào)、視頻號(hào)的基礎(chǔ)信息，微信好友列表，微信群列表。這種是 1：1 的，一般也不會(huì)被別人看到。

2. 微信朋友圈：你盆友圈公開(kāi)的內(nèi)容是可以被多個(gè)好友看到的，你也可以對(duì)應(yīng)看到你多個(gè)好友的盆友圈。這種是 1：n 的，多讀的一種場(chǎng)景。

2.2 秒殺/競(jìng)拍業(yè)務(wù)

只有少量的數(shù)據(jù)，卻會(huì)在集中的時(shí)間段被一批人看到和搶購(gòu)，集中式的高頻讀寫(xiě)。
業(yè)內(nèi)也稱(chēng)為 群蜂請(qǐng)求 ，你可以想象下你捅了馬蜂窩的場(chǎng)景。哈哈哈

典型秒殺/競(jìng)拍業(yè)務(wù)案例：

1. 春運(yùn)前的火車(chē)票開(kāi)售那一刻，可能瞬間有千萬(wàn)級(jí)請(qǐng)求涌入

2. 將來(lái)某個(gè)遙遙領(lǐng)先開(kāi)售，可能是一秒售罄

這些業(yè)務(wù)場(chǎng)景有如下技術(shù)難點(diǎn)：

1. 瞬時(shí)流量特別大，你的接入層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層等能否扛得住

2. 大量流量涌入 對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，怎么保證數(shù)據(jù)原子增減、順序公平性，怎么保證數(shù)據(jù)不超賣(mài)

3. 如何 保證數(shù)據(jù)安全，如防攻擊、防刷數(shù)、保持冪等

4. 如果使用 并發(fā)控制，如何保證不產(chǎn)生死鎖

所以，一個(gè)優(yōu)秀的秒殺業(yè)務(wù)架構(gòu)，在現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，是一個(gè)永不過(guò)時(shí)的話(huà)題

3 如何優(yōu)化

這邊只針對(duì)幾個(gè)對(duì)秒殺業(yè)務(wù)有效改進(jìn)的點(diǎn)做展開(kāi)，什么集群動(dòng)態(tài)擴(kuò)容、流量控制、彈性伸縮、智能限流啊，可以參考我的這篇文章《千萬(wàn)級(jí)流量沖擊下，如何保證極致性能》。

3.1 清除無(wú)效請(qǐng)求

盡量在前面就把一些無(wú)效請(qǐng)求給清理掉，所以這些操作Web前端 或者 App Client端做就行了，越前端越好，盡量不要傷害到服務(wù)端，比如：

• 未登錄攔截

• 重復(fù)提交攔截（未響應(yīng)則按鈕置灰，直至響應(yīng)或者5S超時(shí)才恢復(fù)，冪等保證）

• 頻繁提交攔截（單用戶(hù)一分鐘不超過(guò)100次，避免AI刷機(jī)）

• 驗(yàn)證碼攔截（避免AI刷數(shù)據(jù)、黑客攻擊等）

• 參與條件攔截（可提前加載名單）：如用戶(hù)等級(jí)不夠、注冊(cè)未滿(mǎn)3個(gè)月、用戶(hù)進(jìn)入黑名單等

3.2 服務(wù)端+緩存層做高效原子操作

公共數(shù)據(jù)做緩存
緩存是提升系統(tǒng)性能的重要手段。通過(guò)緩存熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，緩存還可以提高數(shù)據(jù)的訪(fǎng)問(wèn)速度，見(jiàn)很少對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)速度，提升用戶(hù)體驗(yàn)。Redis單機(jī)每秒10w沒(méi)什么問(wèn)題，再加上多集群多副本模式。

原子操作保證秒殺的計(jì)數(shù)
在Redis中，高效地進(jìn)行原子計(jì)數(shù)通常使用INCR、INCRBY、DECR、DECRBY等命令。這些命令都是原子操作，意味著在執(zhí)行時(shí)不會(huì)被其他Redis命令打斷，從而保證了計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性和一致性。

# 計(jì)算已售賣(mài)1000臺(tái)庫(kù)里南
> INCRBY cullinan_counter 1000


# 獲取當(dāng)前售賣(mài)數(shù)量
> GET cullinan_counter
> 1000


# 超過(guò)1000，返回秒殺失敗

隊(duì)列保證請(qǐng)求有序進(jìn)入
使用Redis的 Stream 隊(duì)列功能。Stream 實(shí)際上是一個(gè) key，你可以使用 XADD 命令向其中添加消息。

XADD mystream * field1 value1 field2 value2

這里 mystream 是 Stream 的名稱(chēng)，* 表示讓 Redis 自動(dòng)生成一個(gè)唯一的消息 ID。field1 value1 和 field2 value2 是消息的內(nèi)容，你可以根據(jù)需要添加任意數(shù)量的字段。
如果你只有1000臺(tái)庫(kù)里南供搶購(gòu)，那么第1001就不要進(jìn)入隊(duì)列了。

擴(kuò)展閱讀
緩存可以擴(kuò)展閱讀作者的這個(gè)系列的文章：★ Redis24篇集合

3.3 數(shù)據(jù)層做終兜底

經(jīng)過(guò)上面的保證之后，到數(shù)據(jù)層的量就很少了，大概率就是你定額的商品數(shù)量同等的數(shù)量。
比如1000，數(shù)據(jù)庫(kù)絕對(duì)的扛得住的。
唯一可以做的就是檢查數(shù)量是否符合預(yù)期，這個(gè)可以創(chuàng)建約束或者觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.4 全球式業(yè)務(wù)，單元化處理

有些人可能會(huì)說(shuō)，我的商品全球售賣(mài)，那我的緩存中心、數(shù)據(jù)中心放哪里，如果放中國(guó)，那跨地域跨機(jī)房訪(fǎng)問(wèn)，在0.1微妙都能決定我是不是買(mǎi)得到，歐洲的客戶(hù)鐵定搶不到庫(kù)里南了。
現(xiàn)在的做法一般是單元化隔離，比如：

A/B中心都有這樣的緩存或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，配置中心統(tǒng)一下發(fā)配置。然后在各自的單元里面玩耍，互不干預(yù)。 秒殺業(yè)務(wù)千萬(wàn)不要想著跨地域+跨機(jī)房，用戶(hù)存在不公平性。

4 寫(xiě)在最后

1. 無(wú)效請(qǐng)求攔截，盡量在前端完成，避免走入后端，造成服務(wù)端壓力

2. 緩存支持高性能檢索、原子計(jì)算和有序隊(duì)列

3. 數(shù)據(jù)層做存儲(chǔ)兜底

4. 分治原理：?jiǎn)卧綦x，避免集中處理