热点帐户问题和经常使用解决方案【上】

热点帐户问题由来已久，一直是帐户系统设计中的一个难点和瓶颈！
小拽将经过上中下三篇文章，分别介绍下热点帐户的产生，解决方案和延伸应用！
本篇主要介绍下什么是热点帐户？通用财务帐户系统如何设计？以及其中的幂等健和链式设计等

1、热点帐户问题

1.1 什么是热点帐户

热点帐户：顾名思义，热点帐户就是会被高频操做的帐户！相较于普通的帐户，热点帐户数量很少，但操做频率极高！

热点帐户从产生来源可分两大类：

• 富二代型：从产生之初就是热点帐户，很是稳定。例如财务中公司的帐户，每一笔资金操做都要通过公司出金帐户，天然而然操做就会灰常频繁，此类帐户还包括：大V帐户，大KA帐户等等，此类帐户所引发的问题是本文重点要解决的
• 暴发户型：自己是普通帐户，因为热点问题变为热点账户。例如微博出轨女猪脚帐户，诺贝尔奖得到者等等，因为热点事件形成的短期内访问暴增！此类热点帐户防不胜防，超出本文的攻击范围，暂不讨论。

1.2 热点帐户问题

热点帐户一旦产生便伴随着高并发，流量分布不均匀，高一致性等等问题。在实际场景中是热点帐户必然存在，经常成为用户系统的瓶颈！
同时，热点帐户问题也是高并发问题的延展，因为热点的不规则性，如何在高并发状况下，削峰填谷，弹性抗压也是颇有挑战性的一个方向！

1.3 热点帐户通用解决方案的价值

热点帐户除了是帐户体系的一个通用问题，在高并发，流量分布不均匀，异常峰值等其余问题上，也有必定的通用性。例如微博热点问题，支付宝双11弹性变动，高频抢购问题等等。指望经过学习热点帐户的八种解决方案，可以触类旁通，应用于不一样场景！

2、如何设计一个财务帐户

在解决热点帐户问题以前，先来看下如何设计一个简单的财务帐户，来保障资金记帐的安全！

2.1 业务场景分析

从业务上看，财务帐户须要准确记录用户的资金变更过程和结果！所以设计一个简单财务帐户至少要能包括两个部分：帐户余额和帐户流水

便于理解，来张传统的帐本，看下什么是流水，什么是余额

帐户流水：帐户流水也就是通俗意义上的账或者帐单！针对某个帐户，每一笔资金的变动都须要记录下来，而且保障准确，不可更改！同时如图所示，流水中须要包含单据产生的缘由，来源，变动额等等

帐户余额：帐户余额记录用户某个场景帐户的当前资金额度！在复杂的业务场景中每每须要拆分出不一样的子帐户和帐户模型。例如，未结算子帐户，可提现子帐户，冻结子帐户，授信帐户等等。

从业务场景上一个帐户系统核心须要准确记录余额和流水，同时，必须保障记录的准确，完备，不可变动!

2.2 技术层面拆解

2.2.1 基本表方案

经过业务场景初步分析，基本的帐户系统，须要三张基本表

帐户基本信息：帐户信息表
子帐户余额信息：帐户余额表
帐户流水信息：帐户流水表

三张表基本关系
帐户信息表 1:N 帐户余额表
帐户余额表 1:N 帐户流水表

## 具体帐户和用户的关联能够参考三户模型

2.2.2 表字段设计

从技术层面看，设计具体表细节关键要解决如下几个问题

1. 防重：幂等健设计
2. 防改：链式设计
3. 防错：销帐设计

先上结果，简单的，可以知足上述需求的设计能够参考innodb mvcc，核心表字段以下

2.2.3 表字段解读

2.2.3.1 幂等健设计

经过三个属性资金凭证号+版本号+rollback三个字段做为uniq key来保证幂等！

资金凭证号：来自业务方，业务方发起资金操做的惟一财务凭证，必须可追溯上游凭证和对帐！
版本号：每次获取DB最新流水n后，版本号n+1插入，保障在并发状况下，每一个子帐户只有惟一一个版本号：n+1条记录可以插入成功！
rollback：回滚标识，保证每条记录能且只能销帐一次！

对于幂等建设计此处有三条小技巧

1. 上游产生：每个幂等健若是可能的话，尽量的上游产生，这样能够最大限度的避免自产生幂等健的重复问题。若是确实不能上游产生，例如订单ID，提现单ID，那么也尽量的分阶段产生，例如提现时，先生成提现单ID，真正提现操做的时候，必定是带着提现单ID和信息来的，防止重复形成资损！
2. 业务关联：幂等健的产生能够用ice生成，可是，最好可以和业务关联，由于经过业务强关联的幂等健能够无限回溯来容灾！好比，a用户的b订单进行c操做，uniq_key = a_b_c的话，也就是在任何状况下，不管多少次回溯，重试也只会有一个惟一的a_b_c，而ice生成则可能形成自回溯的时候插入多条！
3. 写库保证：这条原则是高一致高并发的基本原则！由于读取a，校验a，而后插入，必然会存在读写之间a变了，或者主从延时a已经变了，读了历史a。所以，幂等必定要经过写库保证或者最底层保证

2.2.3.2 链式设计

链式设计是保证操做精准不可篡改的很是有效手段！
经过资金的before info，after info，版本号三个要素来保证一条资金记录一旦插入成功，先后置信息固化！

链式设计的状况下单条修改是不可能的，多条修改须要在保证条目不变的状况下重组资金，可是，总体资金不可变

解决多条修改的通常方案：分布式存储，选举来断定最终正确的链，来确认是否某条链发生了过程修改，这种设计有一个很时髦的名字：区块链！而每条流水的核心信息加密后也有了一个更加时髦的名字：比特币！

2.2.3.3 销帐设计

销帐设计在帐户系统中是一直存在的，现实财务系统能够红销蓝抵，线上财务系统加了链式以后，基本上就只能采用蓝抵
经过增长rollback字段，而且严格限制0|1，保证一条帐务流水只能被抵销一次！

具体三张表详细字段，须要脱敏，就不贴了，参考上面，其中索引，字段大小，联合索引等设计根据自身业务场景兼容便可！

小结：欲知后事如何，且听下回分解

本部分简单介绍了什么是热点帐户和帐户的基本设计，涵盖幂等健设计，链式设计等等！
下一篇重点分析下热点帐户在链式设计下的问题，产生缘由和八种基本解决方案

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