背景

秒殺活動是絕大部分電商選擇的低價促銷，推廣品牌的方式。既可以給平臺帶來用戶量，還可以提高平臺知名度。一個好的秒殺系統(tǒng)，可以提高平臺系統(tǒng)的穩(wěn)定性和公平性，獲得更好的用戶體驗，提升平臺的口碑，從而提升秒殺活動的最大價值。

本文討論云數(shù)據(jù)庫Redis版緩存設計高并發(fā)的秒殺系統(tǒng)。

秒殺的特征

秒殺活動對稀少或特價的商品進行定時定量售賣，吸引成大量的消費者進行搶購，但又只有少部分消費者可以下單成功。因此，秒殺活動將在一定時間內(nèi)產(chǎn)生比平時大幾十倍倍，上百倍的頁面訪問流量和下單請求流量。

秒殺活動可以分為3個階段：

• 秒殺前：用戶不斷刷新商品詳情頁，頁面請求達到臨時開頭。
• 秒殺開始：用戶點擊秒殺按鈕，下單請求達到暫時提前。
• 秒殺后：一部分成功下單的用戶不斷刷新訂單或產(chǎn)生退單操作，大部分用戶繼續(xù)刷新商品詳情頁等待退單機會。

消費者提交的訂單，一般做法是利用數(shù)據(jù)庫的行級鎖，只有搶到鎖的請求可以進行庫存查詢和下單操作。但是在高并發(fā)的情況下，數(shù)據(jù)庫無法承受如此大的請求，往往需要整個服務被阻止，在消費者看來就是服務器停機機。

秒殺系統(tǒng)

利用系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，在每個階段提前重新驗證，攔截無效流量，可以減少大量無效的流量涌入數(shù)據(jù)庫。

利用瀏覽器緩存和CDN抗壓靜態(tài)頁面流量

因此，我們需要把秒殺商品詳情頁與普通的商品詳情頁分開。關(guān)于秒殺商品詳情頁試圖將能靜態(tài)化的元素靜態(tài)化處理，除了秒殺按鈕需要服務端進行動態(tài)判斷，其他的靜態(tài)數(shù)據(jù)可以緩存在瀏覽器和CDN上。這樣，秒殺前刷新頁面導致的流量進入服務端的流量只有很小的一部分。

利用識讀分離Redis緩存攔截流量

CDN是第一級流量攔截，第二級流量攔截我們使用支持讀寫分離的Redis。在這一階段我們主要讀取數(shù)據(jù)，讀取分離Redis能支持高達60萬以上qps，完全可以支持需求。

首先通過數(shù)據(jù)控制模塊，提前將秒殺商品緩存到標識符分離Redis，并設置秒殺開始標記如下：

"goodsId_count": 100 //總數(shù)
"goodsId_start": 0 //開始標記
"goodsId_access": 0 //接受下單數(shù)

• 秒殺開始前，服務重新讀取goodsId_Start為0，直接返回未開始。
• 數(shù)據(jù)控制模塊將goodsId_start改為1，標志秒殺開始。
• 服務最大化緩存開始標記位并開始接受請求，并記錄到redis中g(shù)oodsId_access，商品剩余數(shù)量為（goodsId_count-goodsId_access）。
• 當接受下單數(shù)達到goodsId_count后，繼續(xù)攔截所有請求，商品剩余數(shù)量為0。

可以拋光，最后成功參與下單的請求只有少部分可以被接受。在高并發(fā)的情況下，允許稍微多的流量進入。因此可以控制接受下單數(shù)的比例。

利用主從版Redis緩存加速庫存扣量

成功避免下單后，進入下層服務，開始進行訂單信息校驗，庫存扣量。為了避免直接訪問數(shù)據(jù)庫，我們使用主從版Redis來進行庫存扣量，主從版Redis提供10萬等級的QPS。使用Redis來優(yōu)化庫存查詢，提前攔截秒殺失敗的請求，將大大提高系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

通過數(shù)據(jù)控制模塊提前將庫存存入Redis，將每個秒殺商品在Redis中用一個hash結(jié)構(gòu)表示。

"goodsId" : {
 "Total": 100
 "Booked": 100
}

扣量時，服務器通過請求Redis獲取下單資格，通過以下lua腳本實現(xiàn)，通過Redis是單線程模型，lua可以保證多個命令的原子性。

local n = tonumber(ARGV[1])
if not n or n == 0 then
 return 0
end
local vals = redis.call("HMGET", KEYS[1], "Total", "Booked");
local total = tonumber(vals[1])
local blocked = tonumber(vals[2])
if not total or not blocked then
 return 0
end
if blocked + n <= total then
 redis.call("HINCRBY", KEYS[1], "Booked", n)
 return n;
end
return 0

先使用SCRIPT LOAD將lua腳本EVALSHA預先緩存在Redis，然后調(diào)用調(diào)用腳本，比直接調(diào)用EVAL節(jié)省網(wǎng)絡帶寬：

redis 127.0.0.1:6379>SCRIPT LOAD "lua code"
"438dd755f3fe0d32771753eb57f075b18fed7716"
redis 127.0.0.1:6379>EVAL 438dd755f3fe0d32771753eb57f075b18fed7716 1 goodsId 1

秒殺服務通過判斷Redis是否返回搶購個數(shù)n，即可知道此次請求是否扣量成功。

使用主從版Redis實現(xiàn)簡單的消息異步下單入庫

如果商品數(shù)量減少的時候，直接操作數(shù)據(jù)庫即可。如果秒殺的商品是1萬，甚至10萬等級，那數(shù)據(jù)庫鎖沖突將帶來很大的性能優(yōu)勢。。因此，利用消息組件，當秒殺服務將訂單信息寫入消息變量后，即可認為下單完成，避免直接操作數(shù)據(jù)庫。

消息模塊組件依然可以使用Redis實現(xiàn)，在R2中用列表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示。

```java
  orderList {
   [0] = {訂單內(nèi)容}
   [1] = {訂單內(nèi)容}
   [2] = {訂單內(nèi)容}
   ...
  }

將訂單內(nèi)容寫入

```java
 LPUSH orderList {訂單內(nèi)容}

初步下單模塊從Redis中順序獲取訂單信息，將訂單寫入數(shù)據(jù)庫。

```java
  BRPOP orderList 0

通過使用Redis作為消息收發(fā)器，異步處理訂單入庫，有效的提高了用戶的下單完成速度。

數(shù)據(jù)控制模塊管理秒殺數(shù)據(jù)同步

最開始，利用識別分離Redis進行流量限制，只讓部分流量進入下單。對于下單檢驗失敗和退單等情況，需要讓更多的流量進來。因此，數(shù)據(jù)控制模塊需要定時將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行一定的計算，同步到主從版Redis，同時再同步到讀寫分離的Redis，讓更多的流量進來。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于解密Redis助力雙11背后電商秒殺系統(tǒng)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)redis電商秒殺系統(tǒng)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論