【Java秒杀方案】实现思路

前言

 首先，要明确一点，高并发场景下系统的瓶颈出现在哪里，其实主要就是数据库，那么就要想办法为数据库做层层防护，减轻数据库的压力。

一、简单图示

 我用一个比较简单直观的图来表达大概的处理思路

二、生产环境中秒杀抢购的解决方案

1、前端

1）、动静分离，将静态资源放到第三方云服务中进行CDN加速，减轻秒杀时的带宽压力，比如阿里云、七牛云等等。
  实践证明，CDN加速的效果十分明显，对于一些响应不是很快的网站而言，静态资源做了CDN加速后会变得很快，前后响应速度截然不同，是生产中必不可少的一种方式。

2）、点击秒杀按钮后，记得将按钮禁用。
  主要是为了防止重复点击提交

3）、使用验证码恶意防刷。
  类似于斗鱼等直播平台抢礼物的场景，你几乎每次在最后一秒点击的时候都会弹出比较复杂的图形验证码，感官上好像是耽误了你一两秒的时间，实际上这种简单的方式不仅分散了流量，而且防止有恶意刷秒杀接口的行为，十分好用。

4）、秒杀详情页的页面端，使用定时器查询秒杀结果。
这是秒杀场景下必不可少的一件事，判断是否秒杀到就是在前端通过一个定时器不断轮询服务端接口，查询秒杀结果最终返回是成功或失败。

5）、商品的详情页可以使用页面静态化技术提高响应速度
  有两种方式，一种是使用nginx对页面进行缓存配置，一种是直接利用浏览器端缓存，两种差不多，相比之下后一种其实更科学。

2、网关

 网关一般在微服务中用来做认证鉴权以及限流操作，这里在秒杀场景中就是使用限流算法，对用户秒杀请求实现限流和服务保护。
 限流算法有很多，比如redis限流、nginx、hystrix等等，实际工作中使用最多的还是令牌桶算法，可以基于这个算法自己写一个注解，也可以使用Google工具类已经实现的RateLimter，两三行就能实现效果。

3、服务端

服务端主要就是对秒杀接口的优化

1）、服务端模板技术进行页面静态化，一般针对详情页，使用freemarker、thymeleaf、velocity等模板技术，适用于访问量较大的页面，页面又不会频繁改变的场景。一般要设置缓存过期时间，给它一个较短的缓存期，比如60秒；

2）、服务端对象缓存，一般针对商品列表，使用redis，有分页的缓存个1-3页就OK了，一般用户也就点个几页就不点了；

3）、秒杀接口的熔断降级，主要是对接口进行保护；

4）、token令牌方式处理秒杀请求，结合redis，将和库存数量一致的token令牌放入redis(这个放令牌的操作是在后台完成的)，每一个令牌都承接一个秒杀请求，请求获取到令牌就返回秒杀成功，没获取到就返回秒杀失败，这样就防止大量请求来访问接口并且对数据库进行操作，很大程度上提高了性能和接口响应速度；

5）、对于秒杀成功的请求，需要修改库存，那么就要对数据库进行操作，可以结合MQ异步修改库存，降低高并发场景下对数据库带来的压力；

6）、编写一个返回秒杀结果的接口，对应前面写的前端定时器轮询查询秒杀结果这部分。

4、服务器优化

进行服务器集群即可，比如nginx+lvs，分担服务器承载请求的压力，同时也是分散流量最传统的一种方式。

5、超卖问题

主要两种方式：
  1）、一种是使用数据库自带的行锁机制，这种方式我在工作中用过，完全可以解决超卖问题，对于流量不大的秒杀场景实际上完全够用，性能消耗也不明显；
  2）、另一种是现在比较流行的version版本号实现的乐观锁机制，就是在数据库中加一个version字段来表示版本号，修改库存时先获取当前版本号，然后修改时就传入该版本号并且对当前版本号+1，这种相较于第一种就更科学，在性能上更优越，而且对于流量较大的秒杀场景而言容错率更高，这个后面会讲。

6、压测工具的使用

可以使用Apache的jmeter压测工具，操作简单，在测试秒杀接口时可根据测试结果不断优化，还能生成测试结果的报表。