常见分布式应用系统设计图解（十）：电商秒杀系统

这篇是关于电商平台秒杀系统的。

首先，我觉得 “秒杀” 是一个中国色彩浓重的词，这样的概念在西方电商系统中也有，但只有在中国，本来业务量就已经如此之巨大了，还将其如此发扬开来。因此顶尖的秒杀高并发场景，还真是基本上只有在中国的电商平台系统中，才能见得到。

其次，我觉得对于系统设计的学习，电商秒杀系统这样的极致，即便再精彩，还是应当放在第二位的。扎扎实实地把常规的高并发系统设计做好，才是最重要的。因为无论秒杀系统使用怎样的特殊技巧和手段，高并发分布式系统才是一个秒杀系统工作的根基。

有了以上说明，现在再来谈论电商秒杀系统。电商秒杀系统，它首先是一个电商系统，因此一个大型的电商系统一般要至少包括这样几个功能：

• 商品入购物车

因此，对于上面这张图，先从电商系统的角度来看。为了实现电商系统的基本功能，应该具备这样几个服务：

• Product Service，包含产品元信息。
• User Service，包含用户信息。
• Storage Service，包含产品库存信息。
• Payment Service，提供专门的支付服务。
• Order Service，订单服务。
• 当然还有一些没有列出来，比如搜索、陈列产品的服务等等。

流程上面：

• 下面实线部分就是订购流程的主体，其中的多数内容，无论是不是秒杀，都是一样的。
• 用户进行选择订购支付，订单下成功以后，会去库存里面暂时锁住货物记录，给用户时间支付，用户支付成功以后，会修改订单状态，订单系统就会相应地修改库存该货物的状态。
• 如果超过一定时限没有支付成功，订单系统会异步修改库存状态，把该货物的状态改回 “可订购”，并关闭当前订单。

有了基本的电商系统角度对组件和流程的认知，再来看秒杀的角度。

• 上面虚线的部分，就是秒杀活动前准备的部分。管理员会创建秒杀活动记录，这些秒杀货物会单独标记和存放，以避免被普通订购业务所涉及。在活动开始前秒杀服务器会加载相应的数据到内存中，这部分下面会提到。
• 对于为了秒杀而进行的系统设计与优化，首先，最重要的一条，是要做到系统隔离。秒杀系统要尽可能地不要影响到主要业务，因此这里面的 web 服务，要单独使用为秒杀服务配备的服务器。
• 其次，要尽可能地把请求拦截在流程的前部，并平滑请求量。
  • 比如，秒杀链接生成的时候，用户的请求可以不用全部放进来，对于流量特别大的情况，让大部分用户的请求从用户就近节点的 CDN 走，告知用户秒杀结束。只有少部分用户的请求放到中心节点来。
  • 比如，对于秒杀页面的加载，静态资源要尽可能在动静分离的前提下，地使用页面缓存和从 CDN 去获取，以减缓对主系统的压力。
  • 再比如，通过点击后按钮置灰、验证码、答题、token 等方式减少和延缓用户请求，也过滤掉那些脚本请求。
  • 最后，也是最重要的，是系统一定要具备成熟的流控机制，丢弃无法处理的请求。
• 再次，系统要尽可能地减少请求处理的时间，从而增大吞吐量。
  • 比如，在 Web Server 上要引入缓存，将秒杀商品的信息加载到内存中。每台机器都分配一定量的可秒杀商品，这些商品页全部加载到内存中。秒杀防重也在内存中做。
  • 考虑下单的过程可能是一个系统开销较大的过程，可以将下单的请求放到队列中维护，Order Service 会异步处理。这些异步处理的过程，对于一致性要求高的部分，可以使用单独的锁服务来保证。

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