经典面试问题——如何构建一个秒杀系统？

业务上适当规避

1. 根据某些规则对部分用户直接返回没抢到。比如有些用户曾经被系统识别为恶意用户、垃圾用户、僵尸用户，直接告诉用户已经抢完
2. 分散不同客户端打开活动入口的时间。比如将1秒内的流量分散到10秒

技术上硬核抗压

1. 限流策略。比如在压力测试中我们测到系统QPS达到了极限，那么超过的部分直接返回已经抢完，通过Nginx的lua脚本可以查redis看到QPS数据从而可以动态调节
2. 异步削峰。对Redis中的红包预减数量，立即返回抢红包成功请用户等待，然后把发送消息发给消息队列，进行流量的第二次削峰，让后台服务慢慢处理
3. 服务逻辑。比如业务逻辑是使用事务控制对数据库的创建订单记录，减库存的操作，那么创建操作要放到减库存操作之前，从而避免减数量update的行锁持有时间
4. 机器配置。当然是服务器机器配置约高越好，数据库配置越猛越好，高并发抢红包主要是CPU与网络IO的负载较高，要选择偏向CPU与网络IO性能的机器

架构和实现细节

• 前端模块（页面静态化、CDN、客户端缓存）
• 排队模块（Redis、队列实现异步下单）
• 服务模块（事务处理业务逻辑、避免并发问题）
• 防刷模块（验证码、限制用户频繁访问）

模块解析

前端模块

1. 页面静态化，将后台渲染模板的方式改成使用HTML文件与AJAX异步请求的方式，减少服务端渲染开销，同时将秒杀页面提前放到CDN
2. 客户端缓存，配置Cache-Control来让客户端缓存一定时间页面，提升用户体验
3. 静态资源优化，CSS/JS/图片压缩，提升用户体验

排队模块

1. 对Redis中的抢购对象预减库存，然后立即返回抢购成功请用户等待，这里利用了Redis将大部分请求拦截住，少部分流量进入下一阶段
2. 如果参与秒杀的商品太多，进入下一阶段的流量依然比较大，则需要使用消息队列，Redis过滤之后的请求直接放入到消息队列，让消息队列进行流量的第二次削峰

服务模块

1. 消息队列的消费者，业务逻辑是使用事务控制对数据库的下订单，减库存操作，且下订单操作要放到减库存操作之前，可以避免减库存update的行锁持有时间

防刷模块

1. 针对恶意用户写脚本去刷，在Redis中保存用户IP与商品ID进行限制
2. 针对普通用户疯狂的点击，使用JS控制抢购按钮，每几秒才能点击一次
3. 在后台生成数学计算型的验证码，使用Graphics、BufferedImage实现图片，ScriptEngineManager计算表达式

异常流程的处理

1. 如果在秒杀的过程中由于服务崩溃导致秒杀活动中断，那么没有好的办法，只能立即尝试恢复崩溃服务或者申请另寻时间重新进行秒杀活动
2. 如果在下订单的过程中由于用户的某些限制导致下单失败，那么应该回滚事务，立即告诉用户失败原因

总结

原则

业务优化思路：业务上适当规避
技术优化思路：尽量将请求拦截在数据库的上游，因为一旦大量请求进入数据库，性能会急剧下降
架构原则：合适、简单、演化（以上内容是最终版本，初版可以说没有用到队列，直接使用缓存-数据库这样的架构）

难点

1. 如何将高并发大流量一步步从业务和技术方面有条不紊地应对过来
2. 如何在代码中处理好异常情况以及应急预案的准备

坑

1. 以上的解决方案能通过利用Redis与消息队列集群来承载非常高的并发量，但是运维成本高。比如Redis与消息队列都必须用到集群才能保证稳定性，会导致运维成本太高。所以需要有专业的运维团队维护。
2. 避免同一用户同时下多个订单，需要写好业务逻辑或在订单表中加上用户ID与商品ID的唯一索引；避免卖超问题，在更新数量的sql上需要加上>0条件

优化

1. 将7层负载均衡Nginx与4层负载均衡LVS一起使用进一步提高并发量
2. 以上是应用架构上的优化，在部署的Redis、消息队列、数据库、虚拟机偏向选择带宽与硬盘读写速度高的
3. 提前预热，将最新的静态资源同步更新到CDN的所有节点上，在Redis中提前加载好需要售卖的产品信息
4. 使用分布式限流减少Redis访问压力，在Nginx中配置并发连接数与速度限制