JCSprout项目中的秒杀系统架构设计与实现
秒杀系统概述
秒杀系统是电商平台中常见的业务场景,其特点是短时间内大量用户同时抢购少量商品。这种高并发场景对系统架构提出了严峻挑战,需要解决超卖、性能瓶颈等问题。
基础架构设计
JCSprout项目中的秒杀系统采用分层架构设计:
- Web层:处理HTTP请求,使用Spring MVC框架
- Service层:核心业务逻辑实现,通过Dubbo提供RPC服务
- 数据层:MySQL存储库存和订单数据
基础实现与问题
基础下单流程
- 校验库存
- 扣减库存
- 创建订单
- 支付
问题暴露
在300并发测试下,基础实现暴露了典型超卖问题:
- 库存正确扣减完毕
- 但订单数量远超库存量(10库存产生124订单)
解决方案演进
方案一:乐观锁控制
实现原理:
- 在库存表中增加version字段
- 更新时检查version是否变化
- 更新成功才允许下单
效果:
- 有效防止超卖
- 但高并发下大量请求失败
- 数据库压力依然较大
核心代码:
@Transactional
public int createOptimisticOrder(int sid) throws Exception {
Stock stock = checkStock(sid); // 检查库存
saleStockOptimistic(stock); // 乐观锁更新
return createOrder(stock); // 创建订单
}
方案二:分布式限流
实现原理:
- 使用Redis实现分布式计数器
- 限制单位时间内的请求量
- 快速拒绝超额请求
优化效果:
- 大幅降低无效请求
- 减少数据库压力
- 系统稳定性提升
配置示例:
@Configuration
public class RedisLimitConfig {
@Value("${redis.limit}")
private int limit;
@Bean
public RedisLimit build() {
return new RedisLimit.Builder(jedisConnectionFactory, RedisToolsConstant.SINGLE)
.limit(limit)
.build();
}
}
方案三:Redis缓存优化
实现要点:
- 库存数据预热到Redis
- 先查Redis再查数据库
- 更新数据库同时更新Redis
优势:
- 减少数据库查询
- 提升响应速度
- 降低数据库负载
核心逻辑:
private Stock checkStockByRedis(int sid) {
// 从Redis获取库存数据
Integer count = Integer.parseInt(redisTemplate.get(RedisKeysConstant.STOCK_COUNT + sid));
Integer sale = Integer.parseInt(redisTemplate.get(RedisKeysConstant.STOCK_SALE + sid));
if (count.equals(sale)) {
throw new RuntimeException("库存不足");
}
// 构造库存对象返回
}
方案四:异步化处理
架构设计:
- 请求通过校验后发送到Kafka
- 立即返回用户"处理中"状态
- 独立消费者处理下单逻辑
优势:
- 请求快速响应
- 削峰填谷
- 系统解耦
性能优化总结
- 请求拦截:尽早拦截无效请求
- 限流保护:控制并发量在系统承受范围内
- 减少DB访问:利用缓存减少数据库压力
- 异步处理:同步转异步提升吞吐量
- 快速失败:避免资源长时间占用
部署与自动化
项目采用多节点部署:
- Nginx负载均衡Web层
- 多Service节点分担压力
通过Shell脚本实现简易CI:
- 自动拉取代码
- 项目构建
- 部署到多台服务器
- 服务重启
总结
JCSprout项目中的秒杀系统通过逐步优化,从基础实现到最终的高性能架构,展示了应对高并发场景的系统设计思路。关键在于理解业务特点,合理运用各种技术手段,在保证数据一致性的前提下提升系统性能。
创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考