redis实现秒杀场景

    秒杀活动是绝大部分电商选择的低价促销,推广品牌的方式。不仅可以给平台带来用户量,还可以提高平台知名度。一个好的秒杀系统,可以提高平台系统的稳定性和公平性,获得更好的用户体验,提升平台的口碑,从而提升秒杀活动的最大价值。

秒杀的特征

    秒杀活动对稀缺或者特价的商品进行定时,定量售卖,吸引成大量的消费者进行抢购,但又只有少部分消费者可以下单成功。因此,秒杀活动将在较短时间内产生比平时大数十倍,上百倍的页面访问流量和下单请求流量。

秒杀活动可以分为3个阶段:

    秒杀前:用户不断刷新商品详情页,页面请求达到瞬时峰值。

    秒杀开始:用户点击秒杀按钮,下单请求达到瞬时峰值。

    秒杀后:一部分成功下单的用户不断刷新订单或者产生退单操作,大部分用户继续刷新商品详情页等待退单机会。

    消费者提交订单,一般做法是利用数据库的行级锁。只有抢到锁的请求可以进行库存查询和下单操作。但是在高并发的情况下,数据库无法承担如此大的请求,往往会使整个服务blocked,在消费者看来就是服务器宕机。

秒杀前:

    将页面静态化,通过CDN缓存静态页面并通过浏览器缓存将用户点击页面请求流量拦截。

秒杀中:

    活动开始前将商品库存数据缓存到redis中,结构如图片所示,实行读写分离模式,服务机群读取redis中秒杀开始标志位goodsId_start,当等于0时直接返回,说明没有开始,活动开始后,数据控制模块将goodsId_start设为1,此时秒杀开始,读到的请求将goodsId_access+1,并进行后续操作。当goodsId_access数量等于goodsId_count时继续拦截请求,说明已无商品供下单。(可借助openresty,通过lua操作redis,达到更高的qps,redis缓存可以是json格式也可以是三个单独的key)。

秒杀拦截缓存结构

秒杀成功后:

    秒杀成功的请求进入到下一层服务,进行订单信息校验和库存扣除,实行主从模式,保证高可用。(秒杀前将商品库存数据提前写入缓存,结构如下图所示)。(此层是微服务架构)

redis库存缓存数据结构,hash结构

    订单校验通过并库存扣除成功的请求成功下单,redis lua代码如下,此代码通过redis.eval执行,当返回是传进去的参数时说明扣除成功。

扣库存redis脚本

库存扣除成功后异步操作数据库生成订单,通过redis list结构保存订单信息,入队命令为lpush。list结构如下图所示。

订单list数据结构

订单消息发送到list后,通过定时任务timer监听list消息,命令为brpop,阻塞出队命令,代码如下图所示。

接收订单消息并入库代码示例

数据模块:

    管理redis数据以及和mysql同步

    1,用户流量拦截层,用到redis读写分离,如果这一层借助openresty的话需要通过lua的redis客户端执行eval命令,确保原子性。

    2,问题1提到的流量拦截,可以适当多放行一些流量,比如设置成1.5倍,这样订单生成层操作redis的话可以做一些冗余,防止有失败情况导致库存剩余,抢购不完。

    3,借助redis进行流量拦截和扣减库存,需要保证redis的高可用,一般一主多从形式,从需要分布在不同机器上,通过sential机制确保自动主从切换。客户端需要支持主从切换。

    4,redis扣减库存成功后,定时任务处理消息并生成订单信息入库,此时redis和mysql会存在一定的延迟,比如一分钟左右,此时缓存和数据库不同步。

    5,当缓存无流量进入(库存扣减完)并且消息队列无消息时需要解决用户的订单取消问题,此时需要将释放的库存从新刷入缓存,供用户抢购。

    6,redis消息取出后就会删除,如果订单生成失败,库存就会不一致,需要通过步骤5实现库存回填(将可用库存刷入redis)。

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