同樣是高并發(fā),QQ/微博/12306的架構(gòu)難度一樣嗎?
開篇同一個(gè)用戶并發(fā)扣款時(shí),有一定概率出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致,可以使用CAS樂觀鎖的方式,在不降低吞吐量,保證數(shù)據(jù)的一致性:
- UPDATE t_yue SET money=$new_money
- WHERE uid=$uid AND money=$old_money;
更詳細(xì)的描述,詳見《并發(fā)扣款,如何保證數(shù)據(jù)的一致性?》。 不能采用直接扣減的方式:
- UPDATE t_yue SET moneymoney=money-$diff WHERE uid=$uid;
更詳細(xì)的描述,詳見《并發(fā)扣款一致性,冪等性問題》。 當(dāng)然,更通用的方式,可以使用版本號(hào)來實(shí)現(xiàn)CAS樂觀鎖:
- UPDATE t_yue SET money=$new_money,ver=$ver_new
- WHERE uid=$uid AND ver=$ver_old;
更詳細(xì)的描述,詳見《并發(fā)扣款一致性優(yōu)化,CAS下ABA問題》。
對(duì)于這個(gè)CAS樂觀鎖方案,很有朋友有疑問:當(dāng)并發(fā)量高時(shí),版本號(hào)比對(duì)會(huì)導(dǎo)致大量的更新失敗,這個(gè)方案不適用于高并發(fā)場(chǎng)景嗎?
究竟是不是這樣呢?大家對(duì)高并發(fā)是不是有什么誤解呢?今天來聊一聊這個(gè)話題。
先分析三個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景。
一、QQ
QQ的一些核心業(yè)務(wù)有:
- 個(gè)人:user(uid, user_info, …)
- 好友:user_friends(uid, friend_id, …)
- 加入的群:user_groups(uid, group_id, …)
- 群:group(gid, group_info, …)
- 群成員:group_members(gid, uid, …)
- 個(gè)人消息:msgs_user(msg_id, uid, …)
- 群消息:msgs_group(msg_id, gid, …)
這些信息的讀寫有一個(gè)特點(diǎn),都會(huì)帶上uid/gid/msgid屬性。
例如,拉取好友列表:
- select friend_id from user_friends where uid=$uid;
在用戶量很大,并發(fā)量很大時(shí),不同用戶/群/消息數(shù)據(jù)的讀寫并沒有鎖沖突。
畫外音:10W個(gè)用戶同時(shí)讀寫,彼此沒有鎖沖突。
只有當(dāng),同一個(gè)用戶,很短的時(shí)間內(nèi),有大量并發(fā)時(shí),才可能存在鎖沖突。
畫外音:例如,1個(gè)用戶,1秒鐘讀寫1W次。
二、微博
微博的核心業(yè)務(wù)是feed流:
- 發(fā)消息,寫操作
- 刷消息,讀操作
微博業(yè)務(wù)顯然是讀多寫少的,在用戶刷消息時(shí),自己feed流里的消息,是由別人發(fā)出的。
查看自己主頁(yè)feed流,最樸素的實(shí)現(xiàn)方法是:
- 拉取自己關(guān)注的用戶id_list;
- 拉取這些用戶最近N條消息;
- 將這N*id_list條消息排序;
- 返回第一頁(yè)消息,得到自己主頁(yè)feed流;
在用戶量很大,并發(fā)量很大時(shí),會(huì)有一定數(shù)據(jù)的讀寫鎖沖突。
畫外音:不像QQ,基本是讀寫自己的數(shù)據(jù),微博要寫自己的數(shù)據(jù),讀別人的數(shù)據(jù)。
三、12306
12306的核心業(yè)務(wù)是:
- 查票,讀操作
- 買票,寫操作
- stock(id, num) // 某一列車有多少?gòu)堄嗥?nbsp;
在用戶量很大,并發(fā)量很大時(shí),有極大的鎖沖突。
畫外音:這個(gè)業(yè)務(wù),數(shù)據(jù)量并不大。
這類“秒殺”業(yè)務(wù),如果不做特殊的優(yōu)化,數(shù)據(jù)庫(kù)很容易死鎖卡死,沒有任何人能買票成功。
畫外音:要做什么特殊的優(yōu)化呢?
收尾
QQ,微博、12306,同樣是高并發(fā)業(yè)務(wù),就數(shù)據(jù)存儲(chǔ)鎖沖突來說,各自的難度,數(shù)據(jù)不一致的概率是不同的。
畫外音:你不能說,QQ不是高并發(fā)業(yè)務(wù)吧。
回到開篇,使用CAS樂觀鎖進(jìn)庫(kù)存扣減:
- UPDATE t_yue SET money=$new_money,ver=$ver_new
- WHERE uid=$uid AND ver=$ver_old;
只要有uid這個(gè)過濾屬性,即使10W用戶同時(shí)扣款,也不容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致。
只有當(dāng)同一個(gè)用戶,同一秒鐘,有大量扣減時(shí),才有一定幾率會(huì)沖撞,但也不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。畫外音:有一位很可愛的水友,說萬一PC端和APP端同時(shí)下單怎么辦。
結(jié)論
高并發(fā)的扣款場(chǎng)景,可以使用CAS樂觀鎖,采用select&set方式進(jìn)行扣款,既能夠保證吞吐量,又能夠保證一致性。
【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件,轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】