業務場景
在電商系統中，商家為了增加營收，經常會推出一些優惠刺激客戶消費，其中"秒殺"就是最常用的一種，參與秒殺的商品，往往都比正常銷售價格低很多很多，所以秒殺活動會吸引來大量的用戶參與進來。但是，電商系統如果不針對這一種場景去做性能優化，當大量請求在一瞬間進來服務器的時候，就有可能導致系統崩潰，甚至根本無法參與本次秒殺活動。
這種情況不僅對用戶體驗不友好，而且對商家的損失也是非常大的，今天我要講的就是針對秒殺業務場景的系統設計。
注：本文案例僅針對我們的關注點開發，即高併發處理、正確高效減庫存，其餘部分只做簡單處理，能滿足業務正常流程即可。
實現目標
- 商品頁面展示秒殺開啟倒計時。
- 高併發場景下，用戶下單正常，數據持久化到數據庫。
- 秒殺地址只有在秒殺開啟的時候才能拿到。
- 商品庫存不能超賣。
設計思路
- 參與秒殺的商品信息，全部放在redis緩存。
- 秒殺時間始終從後臺獲取。
- 將商品庫存使用redis的list結構存儲，一行數據即一個庫存。
- 利用redis的pop方法彈出庫存，即高效，又保證數據準確，不會超賣。
- 秒殺開啟時返回前端一個加密的MD5，由前端拼接成完整的秒殺地址。
- quartz定時將redis庫存同步更新至mysql持久化。
技術架構
- 前端：bootstrap + jquery + thymeleaf
- 後端：springboot + redis + mybatis + mysql + quartz
- bootstrap 框架作為前端頁面全局樣式
- jquery 處理頁面邏輯
- thymeleaf 作為後端數據展示模板引擎
- springboot 應用
- redis 處理熱點數據存儲，並利用其原子性操作減庫存
- mybatis 持久層框架
- mysql 數據庫
- quartz 異步定時同步庫存
系統架構
時序圖
秒殺界面
前端核心邏輯
為商品綁定計時器
利用的是jq的countdown計時插件。當未開啟秒殺的商品倒計時結束後，即開啟秒殺，調用獲取秒殺地址的方法seckillUrl(id)。當已經開始秒殺的商品倒計時結束後，即秒殺結束，置灰秒殺按鈕。
countdown插件：https://cdn.bootcss.com/jquery.countdown/2.2.0/jquery.countdown.min.js
獲取秒殺地址
調用獲取秒殺地址的方法，通過調用後臺接口獲取秒殺地址。如果用戶停留在秒殺頁面過久，計時插件會出現時間偏移的情況，也就是前後端的時間不一致了。這個時候就需要後端校驗秒殺時間，如果秒殺還未開啟，則返回系統時間和秒殺開啟時間，然後再更新前端計時插件的時間，等計時結束，重新觸發獲取秒殺地址。如果秒殺已開啟，則直接返回秒殺地址的md5，最後前端拼接成秒殺地址。
執行秒殺方法
執行秒殺中，也會存在時間偏移的現象，所以每一次調用秒殺接口的時候，也需要後端校驗秒殺狀態，如果秒殺未開啟的話要返回服務器時間和秒殺開啟時間，讓前端更新計時器時間。
後端核心邏輯
秒殺總開關接口實現
設置一個秒殺活動的總開關，開啟的時候將數據庫中所有參與秒殺的商品全部緩存至redis，之後頁面獲取的數據全部從redis獲取，每個商品的庫存也單獨使用一個list結構存儲，存儲的value隨意，行數等於庫存數即可，一行代表一個庫存。關閉秒殺活動即把redis中所有緩存清空即可。
獲取秒殺地址接口實現
先校驗商品的秒殺狀態是否為秒殺中，如果是則返回秒殺地址md5，秒殺狀態為未開始，則返回服務器時間和秒殺時間。秒殺狀態為已結束則不返回秒殺地址md5。加密規則可以自己定，一般只要滿足不可逆，秒殺未開啟獲取不到即可。
執行秒殺接口實現
秒殺接口的校驗邏輯跟獲取秒殺地址MD5的邏輯相似，只有在秒殺時間範圍內才能進行後續邏輯。減庫存直接使用redisTemplate.opsForList().leftPop(...)方法即可完成redis減庫存。返回的對象不為null則代表減庫存成功。然後可以根據業務需求，記錄購買明細或相關操作，最好是異步處理，讓秒殺接口儘可能快處理完一次請求。
注：一次秒殺同步更新一次mysql庫存是不可取的。當請求量增加的速度大於mysql處理update的速度時，即使是異步處理，mysql的行級鎖依然會拖死數據庫。本案例採取的方式是，秒殺開啟後，定時一分鐘獲取一次redis庫存同步到mysql。
結語
真正影響秒殺性能的因素還有很多，例如異地機房的網絡延遲，GC消耗，業務層的事務控制等等。需要優化的地方也不僅僅是文中所提及幾個點，本文介紹的秒殺系統只是一個雛形，重點在於讓大家瞭解秒殺系統的整體結構。
以上就是電商系統設計之——秒殺系統設計方案，分享給大家，希望大家知道什麼電商系統設計之——秒殺系統設計，覺得收穫的話可以點個關注收藏轉發一波喔，謝謝大佬們支持！
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