nginx Lua Flash Sale#
服务介绍#
限时抢购又称闪购,英文Flash sale,起源于法国网站Vente Privée。闪购模式即是以互联网为媒介的B2C电子零售交易活动,以限时特卖的形式,定期定时推出国际知名品牌的商品,一般以原价1-5折的价格供专属会员限时抢购,每次特卖时间持续5-10天不等,先到先买,限时限量,售完即止。顾客在指定时间内(一般为20分钟)必须付款,否则商品会重新放到待销售商品的行列里。
模式特征#
品牌丰富
时间短暂
折扣超低
服务主要功能#
创建促销服务:采销创建促销后,促销管理系统审核通过后,会调用抢购系统创建促销
抢服务:为符合条件的订单操作剩余数,主要是扣减剩余数
系统设计要点#
如何实现实时库存?#
这里说的库存不是真正意义上的库存,其实是该促销可以抢购的数量,真正的库存在基础库存服务。用户点击『提交订单』按钮后,在抢购系统中获取了资格后才去基础库存服务中扣减真正的库存;而抢购系统控制的就是资格/剩余数。传统方案利用数据库行锁,但是在促销高峰数据库压力过大导致服务不可用,目前采用redis集群(16分片)缓存促销信息,例如促销id、促销剩余数、抢次数等,抢的过程中按照促销id散列到对应分片,实时扣减剩余数。当剩余数为0或促销删除,价格恢复原价。
如何设计抢购redis数据结构?#
采销人员发布促销后,在抢购redis中生成一笔记录,给抢服务提供基本信息。每一个促销对应一个促销id,促销信息是Hashes结构。
例如促销A,对应的类型为单品促销,我们暂且认为类型值为1,对应redis中的key为 C_A_1
,数据结构内容类似于如下:
o: 100 // 原始数量
b: 99 // 可抢购数量,假如抢购了一个剩下了99
c: 1 // 抢购次数记录,用来限流,后面会介绍到
如何保证不超卖?#
因为扣减资格是一组操作,我们利用EVAL
操作redis剩余数实现原子化操作,伪代码如下:
local key = KEYS[1]
local tag = "b"
local num = tonumber(ARGV[1]);
local lastNum = redis.call('HINCRBY',key,tag,-num);
if业务性判断ortonumber(lastNum) == 0then
return lastNum
end
如上代码会返回剩余数,如果小于等于0了,则没有库存了
如何提高吞吐量?#
减少网络交互(一次抢数据通过 EVALSHA
一次性提交给redis集群);数据库操作异步化(使用JMQ异步记录日志)
如何保证可用性?#
抢购系统主要依赖于redis集群,redis采用一主三从集群方案,部署在两个机房,每个集群16个分片,每两分片共用一台物理机,可通过配置中心切换主从;
如果Redis挂掉了,如何恢复呢?通过汇总MySQL中的抢购和取消流水日志,并恢复Redis的抢购数量。
系统架构#
注:此处的库存是可抢购数量设置,或者叫做资格/剩余数,并非真正的实际库存
抢服务流程#
Redis使用单个Lua解释器去运行所有脚本,并且Redis 也保证脚本会以原子性(atomic)的方式执行:当某个脚本正在运行的时候,不会有其他脚本或Redis命令被执行
REDIS+LUA抢购子流程#
通过lua Script脚本实现,暂时命名为q.lua
(主要功能限流和扣减促销活动剩余数)
--[[
--!@brief 促销Id下限流:可以防止某个促销过热导致服务不可以用
--]]
local function limited()
-- todo: 实现
end
--[[
--!@brief 限制逻辑(ip和pin):比如有的促销是限制ip,这里校验ip是否存在,如果为限ip类型抢购活动,存在抛出异常告知ip已经存在不能抢购
--]]
local function check_ip_pin()
-- todo: 实现
end
--[[
--!@brief 记录订单号:主要目的实现抢方法幂等性,调用方网络超时可以重复调用,存在订单号直接返回抢购成功,不至于超卖
--]]
local function record_order_id()
-- todo: 实现
end
--[[
--!@brief 扣减剩余数
--]]
local function scalebuy()
--
local lastNum = redis.call('HINCRBY',key,tag,-num);
--
end
-- 调用顺序不可调整
-- 1 限流
local status,msg = limited()
if status == 0then
return msg
end
-- 2 校验
status,msg = check_ip_pin()
if status == 0 then
return msg
end
-- 3 记录订单
status,msg = record_order_id()
if status == 0 then
return msg
end
-- 4 扣减剩余数
status,msg = scalebuy()
if status == 0 then
return msg
end
-- 5 返回成功标示
return 1
子流程具体如下:
解析请求参数,根据促销Id按照Jedis中MurmurHash算法获取分片,然后按照分片包装Pipeline批量发送请求参数
argList
获取系统初始化时SCRIPT LOAD加载
q.lua
返回的串shaValue
执行
EVALSHA
,伪代码如下:// 其他操作 Pipeline p; // 初始化p p.evalsha(shaValue,keyList, argList); // 其他操作
处理返回结果,只要有一个分片失败,本次抢购就失败
限流处理#
方法级限流,限流阈值通过配置中心配置,一分钟生效,伪代码如下:
private static AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(0);
public void test() {
try {
// 限流
int limitNum = XXX.getLimitNum();
int nowConcurrent = atomic.incrementAndGet();
if(nowConcurrent > limitNum) {
// 异常处理
}
// 正常业务逻辑
} catch(Exception e) {
// 异常处理
} finally {
atomic.decrementAndGet();
}
}