面试题中的秒杀问题

主流秒杀方案分析

秒杀项目需要注意的点：

• 高并发以及刷接口等黑客请求对服务器端的负载冲击
• 高并发所带来的超卖问题
• 高荷载情况下下单的速度和成功率的保障

抢购之前的预约通知：点击预约产生token，token会放在用户的浏览器里，无token的用户只是在前端提示商品不足，获取token的用户可以请求后台，将重复请求前端拦截

抢购开始之前暴露接口。被黑客截取，通过脚本参与秒杀：使用网关，通过网关进行相应的限流，如：黑名单（将IP地址、用户ID），重复请求放在Redis集群，将同一个IP的发起采取拒绝考虑Redis的性能瓶颈可以做分片，带宽，统一处理

对没有token的用户：尽快处理前面已经获得token的请求，将商品进行卖光，在网关处直接终结请求，每一个Tomcat可做一到两千的QPS，令牌桶发放完就进入下单阶段

对于下单阶段要最快生成订单，否则会出现超时，可使用Redis。考虑Redis的性能可以使用分片，作用是速度快，订单查询可减少对数据库的冲击，同时订单走队列进行削峰，后端进行消费，入库成功后就可将Redis中的数据删除

出现令牌桶发放超出库存情况采用分布式锁，Redis封装好的分布式锁的方案，针对商品Id加分布式锁，但是如果商品众多，加锁反而会对性能产生影响，对Redis的压力较大

可直接在服务器实例里写好商品数量，在内存里判空，不用走Redis,不用通信，性能较高

使用到微服务采用配置中心，通过配置中心下发每个实例的商品数量，可以后台控制，在抢购开始的时候，通过配置中心下发到每个服务商品数量，当实例将内存中的商品数量消耗完毕，即为卖完了

抢购过程中服务挂掉了，大不了少卖一些，等所有服务卖完，统计订单数量，将剩余库存再次启动，再次售卖

常考问题

0、介绍一下你的项目？

为什么做这个项目？

希望将过去所学的一些知识做一个系统的深入理解。秒杀项目运用场景多，涉及的问题与中间件较为复杂，更有利于对web服务的深入学习。

详细过程？

本项目主要是为了模拟一种高并发的场景，请求到达nginx后首先经由负载轮询策略到达某一台服务器中（后端部署了两台服务器）。为了解决秒杀场景下的入口大流量、瞬时高并发问题。引入了redis作为缓存中间件，主要作用是缓存预热、预减库存等等。引入秒杀令牌与秒杀大闸机制来解决了入口大流量问题。引入线程池技术来解决了浪涌（高并发）问题。

1、秒杀中如何处理超卖问题？（网易）（百度）（美团）（滴滴）（字节）

直接由数据库操作库存的sql语句如下所示。依靠MySQL中的排他锁实现

update table_prmo set num = num -1 WHERE id =1001 and num >0

利用redis的单线程特性预减库存处理秒杀超卖问题！！！

1. 在系统初始化时，将商品以及对应的库存数量预先加载到Redis缓存中；（缓存预热）
2. 接收到秒杀请求时，在Redis中进行预减库存（decrement），当Redis中的库存不足时，直接返回秒杀失败，否则继续进行第3步；
3. 将请求放入异步队列中，返回正在排队中；
4. 服务端异步队列（MQ）将请求出队，出队成功的请求可以生成秒杀订单，减少数据库库存，返回秒杀订单详情。

2、秒杀中如何解决重复下单问题？（网易）

mysql唯一索引（商品索引）+ 分布式锁

3、热点数据失效（缓存击穿）问题如何解决？（网易）（美团）

设置热点数据永远不过期。

4、缓存和数据库数据一致性如何保证？（shopee）（美团）（网易）

• 使用canal组件实现（canal的原理，模拟MySQL的主从复制机制）
• 更新数据库后立即删缓存，然后下一次查缓存找不到数据后会再次从数据库同步到缓存。

5、减库存成功了，但是生成订单失败了，该怎办？（shopee）（美团）（华为）

非分布式的系统中使用Spring提供的事务功能即可。

**分布式事务：**将减库存与生成订单操作组合为一个事务。要么一起成功，要么一起失败。

CAP理论（只能保证 CP、AP）、BASE理论（最终一致性，基本可用性、柔性事务）。

分布式事务的两个协议以及几种解决方案：

1. 全局消息
2. 基于可靠消息（MQ）的分布式事务
3. TCC
4. 最大努力通知

seata分布式事务控制组件。

6、做了什么限流削峰的措施？（字节）（美团）（华为）

秒杀令牌（token）加秒杀大闸限制入口流量。线程池技术限制瞬时并发数。验证码做防刷功能。

7、如何解决客户的恶意下单问题？（shopee）

封IP，nginx中有一个设置，单个IP访问频率和次数多了之后有一个拉黑操作。

8、多机器扣减库存，如何保证它的线程安全的？（shopee）（美团）（华为）

分布式锁。redission客户端实现分布式锁。

9、如何去减Redis中的库存？（华为）

decrement API减库存，increment API回增库存。以上的指令都是原子性的。

10、缓存中的数据突然失效，导致请求全部打到了数据库，如何解决？（字节）

典型的缓存雪崩问题，给缓存中的数据的过期时间加随机数。

11、如果项目中的Redis挂掉，如何减轻数据库的压力？（滴滴）（华为）

组redis集群，主从模式、哨兵模式、集群模式。

主从模式中：如果主机宕机，使用slave of no one 断开主从关系并且把从机升级为主机。

哨兵模式中：自动监控master / slave的运行状态，基本原理是：心跳机制+投票裁决。

每个sentinel会向其它sentinel、master、slave定时发送消息（哨兵定期给主或者从和slave发送ping包（IP：port），正常则响应pong，ping和pong就叫心跳机制），以确认对方是否“活”着，如果发现对方在指定时间（可配置）内未回应，则暂时认为对方已挂（所谓的“主观认为宕机” Subjective Down，简称SDOWN）。

若master被判断死亡之后，通过选举算法，从剩下的slave节点中选一台升级为master。并自动修改相关配置。

12、页面静态化

那就把能提前放入cdn服务器的东西都放进去，反正把所有能提升效率的步骤都做一下，减少真正秒杀时候服务器的压力。

13、秒杀系统面临的问题有哪些？（滴滴）（华为）（字节）（美团）

1. 高并发
2. 超卖、重复卖问题
3. 脚本恶意请求
4. 数据库扛不住
5. 加了缓存之后的缓存三大问题（击穿、穿透、雪崩）

14、秒杀系统设计？

1、nginx做一个动静分离以及负载均衡

2、redis缓存预热、预减库存

3、MQ异步下单

15、分布式会话问题?（顺丰科技）（网易）（美团）

token+redis解决分布式会话问题。

Token是服务端生成的一串字符串，作为客户端进行请求的一个令牌，当第一次登录后，服务器生成一个userToken便将此Token返回给客户端，存入cookie中保存，以后客户端只需带上这个userToken前来请求数据即可，无需再次带上用户名和密码。二次登录时，只需要去redis中获取对应token的value，验证用户信息即可。

// 用户第一次登录时，经过相关信息的验证后将对应的登录信息以及凭证（token）存入reids中
String uuid = UUID.rondom().toString();
redisTemplate.opsForValue().set(uuid, userModel);
// token下发到客户端存入cookie中进行保存
 
// 再次登录时cookie携带着token到redis中找到对应的value不为空，表示该用户已经登陆过了，如果查询结果为空，则让该用户重新登陆，然后将用户信息保存到redis中。
// 一般设置一个过期时间，表示的就是多久后用户的登录态就失效了。

16、线程池的执行过程？（美团）（滴滴）

先说一下核心参数：

• corePoolSize： 线程池核心线程数最大值
• maximumPoolSize： 线程池最大线程数大小
• keepAliveTime： 线程池中非核心线程空闲的存活时间大小
• unit： 线程空闲存活时间的单位
• workQueue： 存放任务的阻塞队列
• threadFactory： 用于设置创建线程的工厂，可以给创建的线程设置有意义的名字，可方便排查问题。
• handler： 线城池的饱和策略事件，主要有四种类型。

一个任务进来，先判断当前线程池中的核心线程数是否小于corePoolSize。小于的话会直接创建一个核心线程去提交业务。如果核心线程数达到限制，那么接下来的任务会被放入阻塞队列中排队等待执行。当核心线程数达到限制且阻塞队列已满，开始创建非核心线程来执行阻塞队列中的 业务。当线程数达到了maximumPoolSize且阻塞队列已满，那么会采用拒绝策略处理后来的业务。

17、你项目中难的难点是什么？（字节）（百度）（平安科技）（新浪）

一、限流、削峰部分的设计。

入口大流量限制

例如有10W用户来抢购10件商品，我们只放100个用户进来。

采取发放令牌机制（控制流量），根据商品id和一串uuid产生一个令牌存入redis中同时引入了秒杀大闸，目的是流量控制，比如当前活动商品只有100件，我们就发放500个令牌，秒杀前会先发放令牌，令牌发放完则把后来的用户挡在这一层之外，控制了流量。

获取令牌后会对比redis中用户产生的令牌，对比成功才可以购买商品

// 设置秒杀大闸
redistemplate.opsForValue().set("door_count"+promoId, itemModel.getStock()*5)
// 发放令牌时，先去redis获取当前大闸剩余令牌数
int dazha = redistemplate.opsForValue().get("door_count"+promoId)
    if (dazha <= 0) {
        // 抛出一个异常
        throw new exception;
    }else {
        String tocken = UUIDUtils.getUUID()+promoId;
        // 用户只有拥有这个token才有资格下单
        redistemplate.opsForValue().set(userToken, token);
    }

高并发流量的限制（泄洪）：利用线程池技术，维护一个具有固定线程数的线程池。每次只放固定多用户访问服务，其他用户排队。另外一种实现方式就是J.U.C包中的信号量（Semaphore）机制。可以有效的限制线程的进入。

二、用户登录的问题（分布式会话）

做完了分布式扩展之后，发现有时候已经登录过了但是系统仍然会提示去登录，后来经过查资料发现是cookie和session的问题。然后通过设置cookie跨域分享以及利用redis存储token信息得以解决。

18、项目中Redis都做了些什么？

1. 作为缓存中间件提升系统性能
2. 预减库存，防止超卖功能实现
3. redis设置热点数据永不过期

19、项目中ActiveMQ都做了什么？

1. 作为异步下单的中间件，利用队列排队下单缓解数据库的并发压力。

20、线程池技术中核心线程数的取值有经验值吗？（美团）（滴滴）

CPU密集型业务：N+1

IO密集型业务：2N+1

21、TPS提升了多少？（美团）

基础架构下的tps是200

经过做动静分离、nginx反向代理并做了分布式扩展、引入redis中间件后达到了2500 tps。

22、nginx的负载均衡策略？（字节）（顺丰科技）（大华）（跟谁学）（有赞）

轮询、权重、IP_hash、最少连接。

23、项目架构说一下？

24、引导用户去到降级页面什么意思？（字节）

25、redis缓存与mysql的数据一致性问题？（美团）

26、一个人同时用电脑和手机去抢购商品，会颁发几个token？（美团）

首先多台设备登录属于SSO问题，用户登录一端之后另外一端可以通过扫码等形式登录。虽然用户登录了多台设备，但是用户名是一样的。为用户办法的token是相同的。我们为一个用户只会颁发一个token。

27、如何利用线程池实现了流量削峰？

设置最大线程数来限制浪涌流量

28、线程池的拒绝策略能详细说一下吗？（美团）

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy://丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。
DiscardPolicy：//丢弃任务，但是不抛出异常。
DiscardOldestPolicy：//丢弃队列最前面的任务，然后重新提交被拒绝的任务
CallerRunsPolicy：//由调用线程（提交任务的线程）处理该任务

29、被线程池拒绝掉的那部分用户的秒杀令牌还有效吗？（美团）

无效，会从redis中删除，

30、线程池中阻塞队列的大小设置为多少合适？（美团）

设置为秒杀商品的个数减去核心线程数最合适。

31、项目上线之后想看JVM的GC情况在Linux中用什么命令？（美团）

jstat -gc vmid count
jstat -gc 125385000// 表示将12538进程对应的Java进程的GC情况，每5秒打印一次

32、你做这个项目有什么预期吗？（美团）

33、秒杀令牌（token）每秒钟生成多少个？（美团）

跟随用户的请求会动态变化，令牌桶机制可以控制每秒生成令牌的个数。

34、能不能详细描述一下使用MQ异步减redis与MySQL库存的过程？（美团）

redis中库存减成功后，生成一条消息包含了商品信息、用户信息消息由MQ的生产者生产，经由queue模式发送给消费方，即订单生成的业务模块，在该模块会消费这条消息，根据其中的信息进行订单的生成，以及数据库的修改操作。

35、做到了什么程度、库存量与并发度是多少？（美团）

TPS：单机2000

QPS：

36、MySQL中的表是怎么设计的？（美团）（字节）

item表、item_stock表、order表、用户信息表、

37、假设现在你的项目需要多人协作，有没有好的办法做一个协调？（美团）（华为）

38、如何只使用MySQL保证商品没有超卖？（大华）

将查库存、减库存两个sql语句作为一个事务进行控制，保证每一个库存只能被一个用户消费。两条语句都执行成功进行事务提交，否则回滚。但这样会导致并发很低。但也没办法。

39、数据库改库存的SQL？（美团）

update table set stock = stock-1 where prom_id = ? and stock >1;

40、如何防止用户一直点击下单按钮？（华为）

**前端限制：**一次点击之后按钮置灰几秒钟。

**后端限制：**由于秒杀令牌的设置，用户的一个下单请求会先判断用户当前是否已经持有令牌了，因为用户全局只能获取一次令牌，然后存入到Redis缓存中。用户有令牌的话直接返回 “正在抢购中”。