系统设计

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参考:

秒杀设计

系统设计

  1. 高并发解决方案
  2. java服务器雪崩的场景与解决方案




秒杀系统的设计方案

一、常见的互联网分层架构


(1)客户端层:手机或PC端操作的客户端页面,域名通过DNS解析路由到Nginx

(2)反向代理层:一般通过Nginx作为反向代理,将客户端请求均衡路由到后端站点服务,Nginx 也可以水平扩展为多实例,且每个实例可单独部署为主从的高可用方案。

(3)站点层:站点层可水平扩展为多个实例部署,以此来均衡来自客户端请求产生的高并发负载,多个web server之间的session信息可集中存储于分布式缓存服务(Redis,MemCache)中。

(4)服务层:服务层也可水平扩展为多个实例部署,即时下最火的微服务方式

(5)数据库层:数据库层的常见部署方式,如读写分离,分库分表等


二、秒杀架构设计思路:





(一)、前端设计方案

  • 页面静态化:将活动页面上的所有可以静态的元素全部静态化,并尽量减少动态元素。通过CDN来抗峰值。
  • 禁止重复提交:用户提交之后按钮置灰,禁止重复提交
  • 用户限流:在某一时间段内只允许用户提交一次请求,比如可以采取IP限流

(二)、后端设计方案

  • 服务端控制器层(网关层)
  • 限制uid(UserID)访问频率:我们上面拦截了浏览器访问的请求,但针对某些恶意攻击或其它插件,在服务端控制层需要针对同一个访问uid,限制访问频率。
  • 服务层

上面只拦截了一部分访问请求,当秒杀的用户量很大时,即使每个用户只有一个请求,到服务层的请求数量还是很大。比如我们有100W用户同时抢100台手机,服务层并发请求压力至少为100W。

  1. 采用消息队列缓存请求:既然服务层知道库存只有100台手机,那完全没有必要把100W个请求都传递到数据库啊,那么可以先把这些请求都写到消息队列缓存一下,数据库层订阅消息减库存,减库存成功的请求返回秒杀成功,失败的返回秒杀结束。
  2. 利用缓存应对读请求:比如双11秒杀抢购,是典型的读多写少业务,大部分请求是查询请求,所以可以利用缓存分担数据库压力。
  3. 利用缓存应对写请求:缓存也是可以应对写请求的,比如我们就可以把数据库中的库存数据转移到Redis缓存中,所有减库存操作都在Redis中进行,然后再通过后台进程把Redis中的用户秒杀请求同步到数据库中。

(三)、数据库层

数据库层是最脆弱的一层,一般在应用设计时在上游就需要把请求拦截掉,数据库层只承担“能力范围内”的访问请求。所以,上面通过在服务层引入队列和缓存,让最底层的数据库高枕无忧。