SpringBoot开发案例从0到1构建分布式秒杀系统

前言

最近，被推送了很多秒杀架构的文章，忙里偷闲本身也总结了一下互联网平台秒杀架构设计，固然也借鉴了很多同窗的思路。俗话说，脱离案例讲架构都是耍流氓，最终使用SpringBoot模拟实现了部分秒杀场景，同时跟你们分享交流一下。

秒杀场景

秒杀场景无非就是多个用户在同时抢购一件或者多件商品，专用词汇就是所谓的高并发。现实中常常被你们喜闻乐见的场景，一群大妈抢购打折鸡蛋的画面必定不会陌生，如此场面让服务员大姐很无奈，遇上不要钱了。

 

业务特色

• 瞬间高并发、电脑旁边的小哥哥、小姐姐们如超市哄抢的大妈通常，疯狂的点着鼠标
• 库存少、便宜、稀缺限量，值得你们去抢购，如苹果肾，小米粉，锤子粉(理解万岁)

用户规模

用户规模可大可小，几百或者上千人的活动单体架构足以能够应付，简单的加锁、进程内队列就能够轻松搞定。一旦上升到百万、千万级别的规模就要考虑分布式集群来应对瞬时高并发。

秒杀架构

秒杀架构.png

 

架构层级

• 通常商家在作活动的时候，常常会遇到各类不怀好意的DDOS攻击(利用无辜的吃瓜群众夺取资源)，致使真正的咱们没法得到服务！因此说高防IP仍是颇有必要的。
• 搞活动就意味着人多，接入SLB，对多台云服务器进行流量分发，能够经过流量分发扩展应用系统对外的服务能力，经过消除单点故障提高应用系统的可用性。
• 基于SLB价格以及灵活性考虑后面咱们接入Nginx作限流分发，来保障后端服务的正常运行。
• 后端秒杀业务逻辑，基于Redis 或者 Zookeeper 分布式锁，Kafka 或者 Redis 作消息队列，DRDS数据库中间件实现数据的读写分离。

优化思路

• 分流、分流、分流，重要的事情说三遍，再牛逼的机器也抵挡不住高级别的并发。
• 限流、限流、限流，毕竟秒杀商品有限，防刷的前提下没有绝对的公平，根据每一个服务的负载能力，设定流量极限。
• 缓存、缓存、缓存、尽可能不要让大量请求穿透到DB层，活动开始前商品信息能够推送至分布式缓存。
• 异步、异步、异步，分析并识别出能够异步处理的逻辑，好比日志，缩短系统响应时间。
• 主备、主备、主备，若是有条件作好主备容灾方案也是很是有必要的(参考某年锤子的活动被攻击)。
• 最后，为了支撑更高的并发，追求更好的性能，能够对服务器的部署模型进行优化，部分请求走正常的秒杀流程，部分请求直接返回秒杀失败，缺点是开发部署时须要维护两套逻辑。

分层优化

• 前端优化：活动开始前生成静态商品页面推送缓存和CDN，静态文件(JS/CSS)请求推送至文件服务器和CDN。
• 网络优化：若是是全国用户，最好是BGP多线机房，减小网络延迟。
• 应用服务优化：Nginx最佳配置、Tomcat链接池优化、数据库配置优化、数据库链接池优化。

全链路压测

• 分析需压测业务场景涉及系统
• 协调各个压测系统资源并搭建压测环境
• 压测数据隔离以及监控(响应时间、吞吐量、错误率等数据以图表形式实时显示)
• 压测结果统计(平均响应时间、平均吞吐量等数据以图表形式在测试结束后显示)
• 优化单个系统性能、关联流程以及整个业务流程

整个压测优化过程就是一个不断优化不断改进的过程，事先经过测试不断发现问题，优化系统，避免问题，指定应急方案，才能让系统的稳定性和性能都获得质的提高。

代码案例

可能秒杀架构原理你们都懂，网上也有很多实现方式，但大多都是文字的描述，告诉你如何如何，什么加锁、缓存、队列之类。但不多全面有的案例告诉你如何去作，既然是从0到1，但愿如下代码案例能够帮助到你。固然最终落实到生产，还有很长的路要走，要根据本身的业务进行编码，实施并部署。

你将会在代码案例中学到如下知识(不按期补充)：

• 如何你们SpringBoot微服务
• ThreadPoolExecutor线程池的使用
• ReentrantLock和Synchronized的使用场景
• 数据库锁机制(悲观锁、乐观锁)
• 分布式锁(RedissLock、Zookeeper)
• 进程内消息队列(LinkedBlockingQueue、ArrayBlockingQueue、ConcurrentLinkedQueue)
• 分布式消息队列(Redis、Kafka)

代码结构：

├─src │ ├─main │ │ ├─java │ │ │ └─com │ │ │ └─itstyle │ │ │ └─seckill │ │ │ │ Application.java │ │ │ │ │ │ │ ├─common │ │ │ │ ├─api │ │ │ │ │ SwaggerConfig.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─config │ │ │ │ │ IndexController.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─dynamicquery │ │ │ │ │ DynamicQuery.java │ │ │ │ │ DynamicQueryImpl.java │ │ │ │ │ NativeQueryResultEntity.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─entity │ │ │ │ │ Result.java │ │ │ │ │ Seckill.java │ │ │ │ │ SuccessKilled.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─enums │ │ │ │ │ SeckillStatEnum.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─interceptor │ │ │ │ │ MyAdapter.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ └─redis │ │ │ │ RedisConfig.java │ │ │ │ RedisUtil.java │ │ │ │ │ │ │ ├─distributedlock │ │ │ │ ├─redis │ │ │ │ │ RedissLockDemo.java │ │ │ │ │ RedissLockUtil.java │ │ │ │ │ RedissonAutoConfiguration.java │ │ │ │ │ RedissonProperties.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ └─zookeeper │ │ │ │ ZkLockUtil.java │ │ │ │ │ │ │ ├─queue │ │ │ │ ├─jvm │ │ │ │ │ SeckillQueue.java │ │ │ │ │ TaskRunner.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ ├─kafka │ │ │ │ │ KafkaConsumer.java │ │ │ │ │ KafkaSender.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ └─redis │ │ │ │ RedisConsumer.java │ │ │ │ RedisSender.java │ │ │ │ RedisSubListenerConfig.java │ │ │ │ │ │ │ ├─repository │ │ │ │ SeckillRepository.java │ │ │ │ │ │ │ ├─service │ │ │ │ │ ISeckillDistributedService.java │ │ │ │ │ ISeckillService.java │ │ │ │ │ │ │ │ │ └─impl │ │ │ │ SeckillDistributedServiceImpl.java │ │ │ │ SeckillServiceImpl.java │ │ │ │ │ │ │ └─web │ │ │ SeckillController.java │ │ │ SeckillDistributedController.java │ │ │ │ │ ├─resources │ │ │ │ application.properties │ │ │ │ logback-spring.xml │ │ │ │ │ │ │ ├─sql │ │ │ │ seckill.sql │ │ │ │ │ │ │ ├─static │ │ │ └─templates │ │ └─webapp 

思考改进

• 如何防止单个用户重复秒杀下单？
• 如何防止恶意调用秒杀接口？
• 若是用户秒杀成功，一直不支付该怎么办？
• 消息队列处理完成后，若是异步通知给用户秒杀成功？
• 如何保障 Redis、Zookeeper 、Kafka 服务的正常运行(高可用)？
• 高并发下秒杀业务如何作到不影响其余业务(隔离性)？

码云下载：从0到1构建分布式秒杀系统

可供参考

SpringBoot开发案例之整合Kafka实现消息队列