商品详情页系统架构

通常的电商演变：

商品详情页系统架构演进历程

第一个版本
架构设计
J2EE+Tomcat+MySQL
动态页面，每次请求都要调用多个依赖服务的接口，从数据库里查询数据，而后经过相似JSP的技术渲染到HTML模板中，返回最终HTML页面
架构缺陷
每次请求都是要访问数据库的，性能确定不好
每次请求都要调用大量的依赖服务，依赖服务不稳定致使商品详情页展现的性能常常抖动

第二个版本
架构设计
页面静态化技术
经过MQ获得商品详情页涉及到的数据的变动消息
经过Java Worker服务全量调用全部的依赖服务的接口，查询数据库，获取到构成一个商品详情页的完整数据，并经过velocity等模板技术生成静态HTML
将静态HTML页面经过rsync工具直接推送到多台nginx服务器上，每台nginx服务器上都有全量的HTML静态页面
nginx对商品详情页的访问请求直接返回本地的静态HTML页面
在nginx服务器前加一层负载均衡设备，请求打到任何一台应用nginx服务器上，都有全量的HTML静态页面能够返回
架构缺陷
全量更新问题
若是某一个商品分类、商家等信息变动了
那么那个分类、店铺、商家下面全部的商品详情页都须要从新生成静态HTML页面
更新速度过慢问题
分类、店铺、商家、商品愈来愈多
从新生成HTML的负载愈来愈高，rsync全量同步全部nginx的负载也愈来愈高
从数据变动到生成静态HTML，再到全量同步到全部nginx，时间愈来愈慢
扩容问题
由于每一个商品详情页都要全量同步到全部的nginx上，致使系统没法扩容，没法增长系统容量
架构优化
解决全量更新问题
每次Java Worker收到某个维度的变动消息，不是拉去全量维度并生成完整HTML，而是按照维度拆分，生成一个变化维度的HTML片断
nginx对多个HTML片断经过SSI合并html片断而后输出一个完整的html
解决扩容问题
每一个商品详情页不是全量同步到全部的nginx
而是根据商品id路由到某一台nginx上，同时接入层nginx按照相同的逻辑路由请求
更新速度过慢问题
增长更多机器资源
多机房部署，每一个机房部署一套Java Worker+应用Nginx，全部机房用一套负载均衡设备，在每一个机房内部完成全流程，不跨机房
架构优化后的缺陷
更新速度仍是不够快的问题
商品的每一个维度都有一个HTML片断，rsync推送大量的HTML片断，负载过高，性能较差
Nginx基于机械硬盘进行SSI合并，性能太差
仍是存在全量更新的问题
虽然解决了分类、商家、店铺维度的变动，只要增量从新生产较小的HTML片断便可，不用全量从新生成关联的全部商品详情页的HTML
可是若是某个页面模板变动，或者新加入一个页面模板，仍是会致使几亿个商品的HTML片断都要从新生成和rsync，要几天时间才能完成，没法响应需求
仍是存在容量问题
nginx存储有限，不能无限存储几亿，以及增加的商品详情页的HTML文件
若是nginx存储达到极限，须要删除部分商品详情页的HTML文件，改为nginx找不到HTML，则调用后端接口，回到动态页面的架构
动态页面架构在高并发访问的状况下，会对依赖系统形成过大的压力，几乎扛不住

第三个版本
须要支持的需求
迅速响应各类页面模板的改版和个性化需求的新模板的加入
页面模块化，页面中的某个区域变化，只要更新这个区域中的数据便可
支持高性能访问
支持水平扩容的伸缩性架构
架构设计
系统架构设计
依赖服务有数据变动发送消息到MQ
数据异构Worker服务监听MQ中的变动消息，调用依赖服务的接口，仅仅拉取有变动的数据便可，而后将数据存储到redis中
数据异构Worker存储到redis中的，都是原子未加工数据，包括商品基本信息、商品扩展属性、商品其余信息、商品规格参数、商品分类、商家信息
数据异构Worker发送消息到MQ，数据聚合Worker监听到MQ消息
数据聚合Worker将原子数据从redis中取出，按照维度聚合后存储到redis中，包括三个维度
基本信息维度：基本信息、扩展属性
商品介绍：PC版、移动版
其余信息：商品分类、商家信息
nginx+lua，lua从redis读取商品各个维度的数据，经过nginx动态渲染到html模板中，而后输出最终的html
如何解决全部的问题
更新问题：再也不是生成和推送html片断了，再也不须要合成html，直接数据更新到redis，而后走动态渲染，性能大大提高
全量更新问题：数据和模板分离，数据更新呢就更新数据，模板更新直接推送模板到nginx，不须要从新生成全部html，直接走动态渲染
容量问题：不须要依赖nginx所在机器的磁盘空间存储大量的html，将数据放redis，html就存放模板，大大减小空间占用，并且redis集群可扩容

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

商品详情页总体架构组成

动态渲染系统
将页面中静的数据，直接在变动的时候推送到缓存，而后每次请求页面动态渲染新数据
商品详情页系统（负责静的部分）：被动接收数据，存储redis，nginx+lua动态渲染
商品详情页动态服务系统（对外提供数据接口）
提供各类数据接口

动态调用依赖服务的接口，产生数据而且返回响应
从商品详情页系统处理出来的redis中，获取数据，并返回响应

OneService系统
动的部分，都是走ajax异步请求的，不是走动态渲染的
商品详情页统一服务系统（负责动的部分）

前端页面
静的部分，直接被动态渲染系统渲染进去了
动的部分，html一到浏览器，直接走js脚本，ajax异步加载
商品详情页，分段存储，ajax异步分屏加载

工程运维
限流，压测，灰度发布

 

多级缓存架构
本地缓存
使用nginx shared dict做为local cache，http-lua-module的shared dict能够做为缓存，并且reload nginx不会丢失
也可使用nginx proxy cache作local cache
双层nginx部署，一层接入，一层应用，接入层用hash路由策略提高缓存命中率
好比库存缓存数据的TP99为5s，本地缓存命中率25%，redis命中率28%，回源命中率47%
一次普通秒杀活动的命中率，本地缓存55%，分布式redis命中率15%，回源命中率27%
最高能够提高命中率达到10%
全缓存链路维度化存储，若是有3个维度的数据，只有其中1个过时了，那么只要获取那1个过时的数据便可
nginx local cache的过时时间通常设置为30min，到后端的流量会减小至少3倍
4级多级缓存
nginx本地缓存，抗热点数据，小内存缓存访问最频繁的数据
各个机房本地的redis从集群的数据，抗大量离线数据，采用一致性hash策略构建分布式redis缓存集群
tomcat中的动态服务的本地jvm堆缓存
支持在一个请求中屡次读取一个数据，或者与该数据相关的数据
做为redis崩溃的备用防线
固定缓存一些较少访问频繁的数据，好比分类，品牌等数据
堆缓存过时时间为redis过时时间的一半
主redis集群
命中率很是低，小于5%
防止主从同步延迟致使的数据读取miss
防止各个机房的从redis集群崩溃以后，全量走依赖服务会致使雪崩，主redis集群是后备防线
主redis集群，采起多机房一主三从的高可用部署架构
redis集群部署采起双机房一主三活的架构，机房A部署主集群+一个从集群，机房B部署一个从集群（从机房A主集群）+一个从集群（从机房B从集群）
双机房一主三活的架构，保证了机房A完全故障的时候，机房B还有一套备用的集群，能够升级为一主一从
若是采起机房A部署一主一从，机房B一从，那么机房A故障时，机房B的一从承载全部读写压力，压力过大，很难承受

 

动态渲染那套系统

（1）依赖服务 -> MQ -> 动态渲染服务 -> 多级缓存
（2）负载均衡 -> 分发层nginx -> 应用层nginx -> 多级缓存
（3）多级缓存 -> 数据直连服务

动态渲染系统

数据闭环
数据闭环架构
依赖服务：商品基本信息，规格参数，商家/店铺，热力图，商品介绍，商品维度，品牌，分类，其余
发送数据变动消息到MQ
数据异构Worker集群，监听MQ，将原子数据存储到redis，发送消息到MQ
数据聚合Worker集群，监听MQ，将原子数据按维度聚合后存储到redis，三个维度（商品基本信息、商品介绍、其余信息）
数据闭环，就是数据的自我管理，全部数据原样同步后，根据本身的逻辑进行后续的数据加工，走系统流程，以及展现k
数据造成闭环以后，依赖服务的抖动或者维护，不会影响到整个商品详情页系统的运行
数据闭环的流程：数据异构（多种异构数据源拉取），数据原子化，数据聚合（按照维度将原子数据进行聚合），数据存储（Redis）

数据维度化
商品基本信息：标题、扩展属性、特殊属性、图片、颜色尺码、规格参数
商品介绍
非商品维度其余信息：分类，商家，店铺，品牌
商品维度其余信息：采用ajax异步加载，价格，促销，配送至，广告，推荐，最佳组合，等等

采起ssdb，这种基于磁盘的大容量/高性能的kv存储，保存商品维度、主商品维度、商品维度其余信息，数据量大，不能光靠内存去支撑
采起redis，纯内存的kv存储，保存少许的数据，好比非商品维度的其余数据，商家数据，分类数据，品牌数据

一个完整的数据，拆分红多个维度，每一个维度独立存储，就避免了一个维度的数据变动就要全量更新全部数据的问题
不一样维度的数据，由于数据量的不同，能够采起不一样的存储策略

系统拆分
系统拆分更加细：依赖服务、MQ、数据异构Worker、数据同步Worker、Redis、Nginx+Lua
每一个部分的工做专一，影响少，适合团队多人协做
异构Worker的原子数据，基于原子数据提供的服务更加灵活
聚合Worker将数据聚合后，减小redis读取次数，提高性能
前端展现分离为商品详情页前端展现系统和商品介绍前端展现系统，不一样特色，分离部署，不一样逻辑，互相不影响

异步化
异步化，提高并发能力，流量削峰
消息异步化，让各个系统解耦合，若是使用依赖服务调用商品详情页系统接口同步推送，那么就是耦合的
缓存数据更新异步化，数据异构Worker同步调用依赖服务接口，可是异步更新redis

动态化
数据获取动态化：nginx+lua获取商品详情页数据的时候，按照维度获取，好比商品基本数据、其余数据（分类、商家）
模板渲染实时化：支持模板页面随时变化，由于采用的是每次从nginx+redis+ehcache缓存获取数据，渲染到模板的方式，所以模板变动不用从新静态化HTML
重启应用秒级化：nginx+lua架构，重启在秒级
需求上线快速化：使用nginx+lua架构开发商品详情页的业务逻辑，很是快速

多机房多活
Worker无状态，同时部署在各自的机房时采起不一样机房的配置，来读取各自机房内部部署的数据集群（redis、mysql等）
将数据异构Worker和数据聚合Worker设计为无状态化，能够任意水平扩展
Worker无状态化，可是配置文件有状态，不一样的机房有一套本身的配置文件，只读取本身机房的redis、ssdb、mysql等数据
每一个机房配置全链路：接入nginx、商品详情页nginx+商品基本信息redis集群+其余信息redis集群、商品介绍nginx+商品介绍redis集群
部署统一的CDN以及LVS+KeepAlived负载均衡设备

 

队列化
任务等待队列
任务排重队列（异构Worker对一个时间段内的变动消息作排重）
失败任务队列（失败重试机制）
优先级队列，刷数据队列（依赖服务洗数据）、高优先级队列（活动商品优先级高）

 

 

并发化
数据同步服务作并发化+合并，将多个变动消息合并在一块儿，调用依赖服务一次接口获取多个数据，采用多线程并发调用
数据聚合服务作并发化，每次从新聚合数据的时候，对多个原子数据用多线程并发从redis查询

 redis：