一、秒殺的應用場景

電商網站的搶購活動、12306網站的搶票、搶紅包。

二、秒殺的特點

1、秒殺時大量使用者會在同一時間同時進行搶購，網站瞬時訪問流量激增。
2、資料庫的併發讀寫衝突以及資源的鎖請求衝突非常嚴重。
3、秒殺一般是訪問請求數量遠遠大於庫存數量，只有少部分使用者能夠秒殺成功。

三、秒殺架構的原則

1、將請求攔截在系統上游，降低下游壓力：秒殺系統特點是併發量極大，請求都壓倒了後端資料層，但實際秒殺成功的請求數量卻很少。所以如果不在前端攔截很可能造成資料庫讀寫鎖衝突嚴重，併發高響應慢，甚至導致死鎖，最終請求超時。流量雖大，下單成功的有效流量甚小。
2、利用快取：利用快取可極大提高系統讀寫速度。
3、訊息佇列：訊息佇列可以削峰，將攔截大量併發請求，後臺業務根據自己的處理能力從訊息佇列中主動拉取請求訊息進行業務處理。

四、秒殺的系統架構

瀏覽器端（秒殺頁面）→ 站點層（閘道器）→ 服務層 → 資料庫層

五、秒殺架構的設計

秒殺系統基於如下原則進行資料分層校驗：

1、先做資料的動靜分離；
2、將90%的資料快取在客戶端瀏覽器；
3、將動態請求的讀資料Cache在Web端；
4、對讀資料不做強一致性校驗；
5、對寫資料進行基於時間的合理分片；
6、對寫請求做限流保護；
7、對寫資料進行強一致性校驗。
也就是：
1、把大量靜態不需要檢驗的資料放在離使用者最近的地方；
2、在前端讀系統中檢驗一些基本資訊，如使用者是否具有秒殺資格、商品狀態是否正常秒殺是否已經結束等；
3、在寫資料系統中再校驗一些如是否是非法請求，營銷等價物是否充足（淘金幣等），寫的資料一致性如檢查庫存是否還有等；
4、最後在資料庫層保證資料最終準確性，如庫存不能減為負數。

六、優化細節

1、秒殺系統獨立部署
將秒殺系統獨立部署為叢集模式，可以避免短時間內的大訪問量對現有網站業務造成的衝擊，如果需要還可以使用獨立域名，使其與網站完全隔離。這樣即使秒殺系統崩潰了，也不會對網站造成影響。
2、資料預處理
1）活動頁面，有很多視訊和圖片資源，這些靜態資源提前部署在CDN上。
2）將商品本身的屬性資訊（商品描述、引數、秒殺規則等）這些資料事先儲存到資料庫中，在容器載入服務啟動時，直接載入到本地快取中當作只讀資料，這樣可以加速使用者訪問速度。
3）增加頻寬。
3、前端
1）瀏覽器端
① 禁止重複提交：使用者提交之後按鈕置灰，禁止重複提交；
② 頁面靜態化：將活動頁面上的所有可以靜態的元素（商品描述、引數、詳情等）全部寫到一個靜態頁面，不用進行程式的邏輯處理，不需要訪問資料庫，並儘量減少動態元素。
③ 減少HTTP請求數：主要是合併CSS、JavaScript、圖片等。
④ 使用者限流：在某一時間段內只允許使用者提交一次請求，比如可以採取IP限流。
⑤ 動態生成隨機下單頁面的URL，避免直接下單：秒殺的遊戲規則是到了秒殺才能開始對商品下單購買，在此時間點之前，只能瀏覽資訊不可下單。而下單頁面也是一個普通的URL，如果得到這個URL，不用等到秒殺開始就可以下單了。為了避免使用者直接訪問下單URL，需要將URL動態化，用隨機數作為引數，只能秒殺開始的時候才生成。
2）CDN加速
3）反向代理
4、後端

1）站點層（閘道器層）
針對同一個訪問uid，限制訪問頻率，做頁面快取，幾秒內到達站點層的請求，均返回同一頁面。
2）服務層
利用快取應對讀、寫請求：
大部分請求是查詢請求，可以利用快取分擔資料庫壓力。
對於寫請求，可以把資料庫中的庫存資料轉移到Redis快取中，所有減庫存操作都在Redis中進行，然後再通過後臺程序把redis中的使用者秒殺請求同步到資料庫中。可以採用Redis的list資料結構，把每個商品作為key，把使用者id作為value，佇列的長度就是庫存數量。對於每個使用者的秒殺，使用 RPUSH key value插入秒殺請求， 當插入的秒殺請求數達到上限時，停止所有後續插入。然後根據先進先出，使用 LPOP key zhuge讀取秒殺成功者的使用者id，再操作資料庫做最終的下訂單減庫存操作。
② 非同步操作，使用訊息佇列：把請求寫到訊息佇列中，資料庫層訂閱訊息減庫存，減庫存成功的請求返回秒殺成功，失敗的返回秒殺結束。
③ 使用叢集：在網站高併發訪問的情況下，使用負載均衡技術為一個應用構建一個由多臺伺服器組成的叢集，將併發訪問請求分發到多臺伺服器上處理。
3）資料庫層
mysql批量入庫提高insert效率。

七、關於超賣

秒殺帶來的問題一個是高併發，另一個就是超賣，售出數量多於庫存數量。解決超賣問題的方案有兩種：
1、採用樂觀鎖，也就是採用帶版本號（Version）更新。
實現的流程為：這個資料所有請求都有資格去修改，但會獲得一個該資料的版本號，只有版本號符合的才能更新成功，其他的返回搶購失敗。
2、嘗試扣減庫存，扣減庫存成功才會進行下單邏輯。
UPDATE table_name SET n=n-1 WHERE n>1;
扣減庫存後進行檢查，保證減完不能等於負數。

八、總結

1、將秒殺系統獨立部署為叢集模式，包括伺服器、資料庫、快取等。
2、頁面內容靜態化，把一些不需要變化的內容寫到靜態頁面，這樣不用請求伺服器、訪問資料庫，減輕伺服器、資料庫的壓力。
3、將一些資料事先儲存到資料庫中，在容器載入服務啟動時，直接載入到本地快取中當作只讀資料，加速使用者訪問速度。
4、增加頻寬，將所有靜態資源部署在CDN上，減輕網站伺服器的壓力。
5、使用redis，提高讀寫速度，分擔資料庫壓力，緩解網站壓力。
6、使用訊息佇列，攔截大量併發請求，後臺非同步處理，減輕伺服器壓力。

[參考資料]
秒殺架構分析與實戰
關於秒殺的系統架構優化思路
秒殺系統優化方案之快取、佇列、鎖設計思路
淘寶大秒系統設計詳解
秒殺核心設計(減庫存部分)-防超賣與高併發
轉自：http://www.cnblogs.com/sunshineliulu/p/7598969.html