秒殺場(chǎng)景的緩存、隊(duì)列、鎖使用Redis優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
目錄
- 一、為什么難
- 二、常見(jiàn)架構(gòu)
- 三、優(yōu)化方向
- 四、優(yōu)化細(xì)節(jié)
- 五、Redis
- 六、總結(jié)
一、為什么難
秒殺系統(tǒng)難做的原因:庫(kù)存只有一份,所有人會(huì)在集中的時(shí)間讀和寫這些數(shù)據(jù)。例如小米手機(jī)每周二的秒殺,可能手機(jī)只有1萬(wàn)部,但瞬時(shí)進(jìn)入的流量可能是幾百幾千萬(wàn)。又例如12306搶票,亦與秒殺類似,瞬時(shí)流量更甚。這篇文章主要介紹了秒殺場(chǎng)景的緩存、隊(duì)列、鎖使用Redis優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì),具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下
主要需要解決的問(wèn)題有兩個(gè):
- 高并發(fā)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)生的壓力
- 競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)下如何解決庫(kù)存的正確減少(
超賣
問(wèn)題)
對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題,已經(jīng)很容易想到用緩存來(lái)處理?yè)屬?gòu),避免直接操作數(shù)據(jù)庫(kù),例如使用Redis。重點(diǎn)在于第二個(gè)問(wèn)題,常規(guī)寫法:
查詢出對(duì)應(yīng)商品的庫(kù)存,看是否大于0,然后執(zhí)行生成訂單等操作,但是在判斷庫(kù)存是否大于0處,如果在高并發(fā)下就會(huì)有問(wèn)題,導(dǎo)致庫(kù)存量出現(xiàn)負(fù)數(shù)
二、常見(jiàn)架構(gòu)
流量到了億級(jí)別,常見(jiàn)站點(diǎn)架構(gòu)如上:
- 瀏覽器端,最上層,會(huì)執(zhí)行到一些JS代碼
- 站點(diǎn)層,這一層會(huì)訪問(wèn)后端數(shù)據(jù),拼html頁(yè)面返回給瀏覽器
- 服務(wù)層,向上游屏蔽底層數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)
- 數(shù)據(jù)層,最終的庫(kù)存是存在這里的,mysql是一個(gè)典型
三、優(yōu)化方向
1)將請(qǐng)求盡量攔截在系統(tǒng)上游:傳統(tǒng)秒殺系統(tǒng)之所以掛,請(qǐng)求都?jí)旱沽撕蠖藬?shù)據(jù)層,數(shù)據(jù)讀寫鎖沖突嚴(yán)重,并發(fā)高響應(yīng)慢,幾乎所有請(qǐng)求都超時(shí),流量雖大,下單成功的有效流量甚小【一趟火車其實(shí)只有2000張票,200w個(gè)人來(lái)買,基本沒(méi)有人能買成功,請(qǐng)求有效率為0】
2)充分利用緩存:這是一個(gè)典型的讀多寫少
的應(yīng)用場(chǎng)景【一趟火車其實(shí)只有2000張票,200w個(gè)人來(lái)買,最多2000個(gè)人下單成功,其他人都是查詢庫(kù)存,寫比例只有0.1%,讀比例占99.9%】,非常適合使用緩存。
四、優(yōu)化細(xì)節(jié)
4.1)瀏覽器層請(qǐng)求攔截
點(diǎn)擊了“查詢”按鈕之后,系統(tǒng)那個(gè)卡呀,進(jìn)度條漲的慢呀,作為用戶,我會(huì)不自覺(jué)的再去點(diǎn)擊“查詢”,繼續(xù)點(diǎn),繼續(xù)點(diǎn),點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)。。。有用么?平白無(wú)故的增加了系統(tǒng)負(fù)載(一個(gè)用戶點(diǎn)5次,80%的請(qǐng)求是這么多出來(lái)的),怎么整?
a 產(chǎn)品層面,用戶點(diǎn)擊“查詢”或者“購(gòu)票”后,按鈕置灰,禁止用戶重復(fù)提交請(qǐng)求
b JS層面,限制用戶在x秒之內(nèi)只能提交一次請(qǐng)求
如此限流,80%流量已攔。
4.2)站點(diǎn)層請(qǐng)求攔截與頁(yè)面緩存
瀏覽器層的請(qǐng)求攔截,只能攔住小白用戶(不過(guò)這是99%的用戶喲),高端的程序員根本不吃這一套,寫個(gè)for循環(huán),直接調(diào)用你后端的http請(qǐng)求,怎么整?
a 同一個(gè)uid,限制訪問(wèn)頻度,做頁(yè)面緩存,x秒內(nèi)到達(dá)站點(diǎn)層的請(qǐng)求,均返回同一頁(yè)面
b 同一個(gè)item的查詢,例如手機(jī)車次,做頁(yè)面緩存,x秒內(nèi)到達(dá)站點(diǎn)層的請(qǐng)求,均返回同一頁(yè)面
如此限流,又有99%的流量會(huì)被攔截在站點(diǎn)層
4.3)服務(wù)層請(qǐng)求攔截與數(shù)據(jù)緩存站點(diǎn)層的請(qǐng)求攔截,只能攔住普通程序員,高級(jí)黑客,假設(shè)他控制了10w臺(tái)肉雞(并且假設(shè)買票不需要實(shí)名認(rèn)證),這下uid的限制不行了吧?怎么整?
a 大哥,我是服務(wù)層,我清楚的知道小米只有1萬(wàn)部手機(jī),我清楚的知道一列火車只有2000張車票,我透10w個(gè)請(qǐng)求去數(shù)據(jù)庫(kù)有什么意義呢?對(duì)于寫請(qǐng)求,做請(qǐng)求隊(duì)列
,每次只透有限的寫請(qǐng)求去數(shù)據(jù)層,如果均成功再放下一批,如果庫(kù)存不夠則隊(duì)列里的寫請(qǐng)求全部返回“已售完”
b 對(duì)于讀請(qǐng)求
,還要我說(shuō)么?cache抗,不管是memcached還是redis,單機(jī)抗個(gè)每秒10w應(yīng)該都是沒(méi)什么問(wèn)題的
如此限流,只有非常少的寫請(qǐng)求,和非常少的讀緩存mis的請(qǐng)求會(huì)透到數(shù)據(jù)層去,又有99.9%的請(qǐng)求被攔住了
4.4)數(shù)據(jù)層到了數(shù)據(jù)這一層,幾乎就沒(méi)有什么請(qǐng)求了,單機(jī)也能扛得住,還是那句話,庫(kù)存是有限的,小米的產(chǎn)能有限,透這么多請(qǐng)求來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有意義。
4.5)mysql批量入庫(kù)提高INSERT效率
五、Redis
使用redis
隊(duì)列(list
),push
和pop
操作保證了原子性
的實(shí)現(xiàn)。即使有很多用戶同時(shí)到達(dá),也是依次執(zhí)行。(mysql事務(wù)在高并發(fā)下性能下降很厲害)
先將商品庫(kù)存存入隊(duì)列:
<?php $store=1000; //商品庫(kù)存$redis=new Redis(); $result=$redis->connect("127.0.0.1",6379); $res=$redis->llen("goods_store"); for($i=0; $i<$store; $i++){ $redis->lpush("goods_store",1); } echo $redis->llen("goods_store"); ?>
客戶執(zhí)行下單操作:
$redis=new Redis(); $result=$redis->connect("127.0.0.1",6379);$count = $redis->lpop("goods_store");if(!$count){ echo "搶購(gòu)失敗!"; return;}
緩存也是可以應(yīng)對(duì)寫請(qǐng)求的,比如我們就可以把數(shù)據(jù)庫(kù)中的庫(kù)存數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到Redis緩存中,所有減庫(kù)存操作都在Redis中進(jìn)行,然后再通過(guò)后臺(tái)進(jìn)程把Redis中的用戶秒殺請(qǐng)求同步到數(shù)據(jù)庫(kù)中
六、總結(jié)
沒(méi)什么總結(jié)了,上文應(yīng)該描述的非常清楚了,對(duì)于秒殺系統(tǒng),再次重復(fù)下兩個(gè)架構(gòu)優(yōu)化思路:1)盡量將請(qǐng)求攔截在系統(tǒng)上游
2)讀多寫少經(jīng)量多使用緩存
3) redis隊(duì)列緩存 + mysql 批量入庫(kù)
到此這篇關(guān)于秒殺場(chǎng)景的緩存、隊(duì)列、鎖使用Redis優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis秒殺優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容請(qǐng)搜索以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持!
