高併發文章瀏覽量計數系統設計
最近因為個人網站的文章瀏覽量計數在Chrome瀏覽器下有BUG，所以打算重新實現這個功能。
原本的實現很簡單，每次點選文章詳情頁的時候，前端會發送一個GET請求articles/id獲取一篇文章詳情。這個時候，會把這篇文章的瀏覽量+1，再存進資料庫裡。
這個實現原本可以實現這個功能，但是後來我才發現，我犯了一個很致命的錯誤：在GET請求的業務邏輯裡進行了資料的寫操作！
原則來講，GET請求應該具有冪等性，即短時間內同時兩個一模一樣的GET請求，返回的結果也應該是一樣的。而我原本的實現就破壞了GET請求的冪等性。
恰好，在Chrome瀏覽器裡，我的文章詳情頁會發送兩次GET請求。這疑似Chrome瀏覽器和nuxt服務端渲染之間的一個BUG，目前還沒有定位到具體原因。
但無論如何，後端應該是可以避免這樣的BUG，即使某使用者短時間內請求兩次或者多次，也應該只增加一次瀏覽量計數。
由於最近在學習高併發方面的知識，所以這裡也考慮一下，如果一個高併發的文章瀏覽量計數系統，應該如何設計？
先來理一下需求。
需求
- 使用者可以是匿名的，不需要登入
- 每當一個使用者點選了一個文章的詳情頁面，這個文章的瀏覽量應該+1
- 使用者應該能立即看到自己點選文章後瀏覽量+1的反饋
- 瀏覽量這個資料存在Mysql和ElasticSearch裡面，要最終一致(不要求強一致)
- 作者可能在後臺編輯文章，然後儲存文章。如果在這期間有瀏覽量的增加，儲存文章的時候不應該覆蓋掉這段時間的瀏覽量增量。
- 應該在服務端對使用者的請求去重，防止使用者不斷重新整理或者使用爬蟲不斷請求某個API（建議通過IP）
- 要過濾掉百度和谷歌的爬蟲請求（根據User-Agent頭判斷，可以先不做）
- 要高效能地實現“檢視瀏覽最多文章列表”的功能。
- 儘可能優化效能，滿足多個使用者的高併發需求。
設計思路
如果要滿足高併發，那首先考慮用非同步和快取。所以考慮使用多執行緒加Redis的解決方案。
請求流程：
- 使用者點選某篇文章詳情頁
- 前端傳送一個
PUT請求/articles/{id:\\d+}/view。 - 後端使用執行緒池執行一個非同步任務，立即返回給前端
200響應。 - 前端得到
200響應後，立即把當前文章的瀏覽量+1，滿足需求3。
後端主要邏輯：
後端的主要思路是暫時把增加的瀏覽量（假設某篇文章為n）放進Redis裡，然後每隔一段時間重新整理到Mysql資料庫和ElasticSearch儲存裡，讓這篇文章的瀏覽量在現有的基礎上加n，然後把Redis這篇文章的瀏覽量清零。
- 後端首先判斷redis裡時候有沒有當前ip對這篇文章的瀏覽記錄，這個key為：
isViewd:articleId:ip。如果有，就說明之前瀏覽過，就什麼也不做，直接返回。如果沒有，就加上這個key。時間可以設定為1小時過期，防止佔用過多記憶體。這裡使用Redis的string型別。 - 如果第5步的結果是沒有，那就在Redis裡給這篇文章的瀏覽量+1。Redis的這個支援原子操作，所以不用擔心併發問題。key為
viewCount:articleId，value為快取的瀏覽量。完成後當前執行緒任務就結束了。這裡使用Redis的string型別。這些key應該沒有過期時間。 - 弄一個定時任務，比如每5分鐘，去Redis裡拿快取的瀏覽量，拿到後就更新到資料庫和ElasticSearch裡，並把Redis的資料清零。為了防止併發帶來的問題，這裡應該是拿到m，就在Redis裡減去m，而不是直接設定為0。
- 為了節約記憶體，應該刪除不必要的key，按照業務邏輯來看，如果一篇文章長時間沒有人瀏覽，可能這篇文章比較“舊”了，我們可以考慮刪除它在Redis裡面的key。所以我們可以在第6步，每次在Redis裡進行瀏覽量+1操作時，記錄下一個時間戳。所以Redis可以使用hash型別，一個欄位存最後操作時間，一個欄位存瀏覽量。而在第7步裡，我們可以順便刪除掉最後操作時間小於十天前的key。
- 儲存更新文章的時候，應該只更新其它欄位，而不更新瀏覽量這個欄位。或者執行一遍第7步的邏輯。由於Redis加減操作的原子性，這裡不用擔心併發問題。如果當前執行緒把一篇文章的瀏覽量在Redis裡減了m，那定時任務執行緒應該得到的是減了m之後的結果，所以資料會是一致的。
- 關於需求8，在併發量不算特別大的時候，我們還是去取資料庫裡面的資料，根據資料庫裡面的瀏覽量來排序，只是可以在應用裡面給它加一個快取，快取時間應該與第7步定時任務一致，這裡設定為5分鐘。
如果併發量特別大，可以考慮不把瀏覽量存在資料庫裡，而僅存在Redis裡，這樣可以得到近乎實時的瀏覽量儲存，而且需求8排序也是實時的（使用zset)，但這樣可能會耗費大量的記憶體資源。
後記
雖然最後權衡了併發量和複雜性，我的個人網站的文章瀏覽邏輯並沒有完全按照上述設計思路來做，但上述思路是我對一個高併發文章瀏覽量計數系統設計的思考，以後如果有機會可以寫一個開源的版本。
可能實現起來會更復雜，根據併發量的不同，程式碼也會有一些差別，以上思路僅供參考。