2019 天貓雙 11 交易峰值創(chuàng)下新紀(jì)錄，達(dá)到 54.4 萬(wàn)筆/秒，是 2009 年第一次雙 11 的1360倍。

絢麗數(shù)字背后，是架構(gòu)的極致優(yōu)化。

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阿里雙十一是典型的電商秒殺系統(tǒng)，這里我們總結(jié)幾種常見(jiàn)的高并發(fā)場(chǎng)景：

• 電商秒殺，并發(fā)量極高，商品SKU豐富，系統(tǒng)的瓶頸在商品、訂單的讀寫(xiě);
• Feed流業(yè)務(wù)，像微博等，系統(tǒng)性能瓶頸在于熱點(diǎn)數(shù)據(jù)的讀并發(fā)請(qǐng)求;
• IM業(yè)務(wù)，用戶(hù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)均勻，數(shù)據(jù)訪問(wèn)沖突較小;

從業(yè)務(wù)場(chǎng)景和挑戰(zhàn)難度上，電商秒殺難度最大。那么對(duì)于雙十一這種場(chǎng)景，業(yè)務(wù)架構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)上需要如何優(yōu)化呢?

交易系統(tǒng)常見(jiàn)的整體架構(gòu)

• 用戶(hù)發(fā)起(瀏覽器/APP)，最上層，面向用戶(hù)
• 業(yè)務(wù)層，對(duì)用戶(hù)請(qǐng)求進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯判斷，校驗(yàn)
• 核心系統(tǒng)層，訂單服務(wù)、商品服務(wù)，提供交易的核心邏輯與數(shù)據(jù)訪問(wèn)

基于這個(gè)架構(gòu)，架構(gòu)師們應(yīng)該如何優(yōu)化?

主要有：

• 做好鏈路流量過(guò)濾攔截
• 充分利用緩存高性能
• 提前進(jìn)行容量規(guī)劃
• 優(yōu)秀的架構(gòu)設(shè)計(jì)

一、鏈路流量過(guò)濾攔截

電商高并發(fā)之所以掛，大部分原因是請(qǐng)求壓力落到了數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)讀寫(xiě)鎖沖突嚴(yán)重。交易對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求高，進(jìn)一步導(dǎo)致了響應(yīng)耗時(shí)高，導(dǎo)致上層所有請(qǐng)求超時(shí)，最終服務(wù)宕機(jī)。

雙十一屬于秒殺，瞬時(shí)讀寫(xiě)高并發(fā)場(chǎng)景。此時(shí)我們可以采用哪些業(yè)務(wù)手段：

• 用戶(hù)請(qǐng)求層面，限制用戶(hù)x秒內(nèi)只能提交一次，從而降低系統(tǒng)負(fù)載;
• 雙十一提前加購(gòu)物車(chē)，將商品庫(kù)存扣除，將交易流程變短，對(duì)數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)間盡可能分散;
• 業(yè)務(wù)折中，比如不同的場(chǎng)次，將交易分散到全天;
• 服務(wù)熔斷降級(jí)，當(dāng)系統(tǒng)流量大于承載能力時(shí)，拋棄部分流量保證系統(tǒng)整體穩(wěn)定性。

PS. 大家雙十一剁手，遇到服務(wù)器開(kāi)小差的頁(yè)面提示。

二、充分利用緩存

業(yè)務(wù)系統(tǒng)，大多是讀多寫(xiě)少場(chǎng)景：

• 商品的查詢(xún)，讀請(qǐng)求，量大
• 購(gòu)物車(chē)的查詢(xún)，讀請(qǐng)求，量大
• 添加購(gòu)物車(chē)、下單和支付，寫(xiě)請(qǐng)求，相比于讀請(qǐng)求，量小

因此利用緩存的高性能，將99%讀請(qǐng)求攔截在數(shù)據(jù)庫(kù)之外，保證數(shù)據(jù)庫(kù)的高可靠，是我們常用的方案。

三、提前容量規(guī)劃

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，針對(duì)節(jié)日對(duì)流量進(jìn)行預(yù)估。需要通過(guò)流量來(lái)預(yù)判機(jī)器是否擴(kuò)容，數(shù)據(jù)庫(kù)是否分庫(kù)。這些都是架構(gòu)師必備的系統(tǒng)容量規(guī)劃的能力。

容量規(guī)劃的核心是QPS預(yù)估，以及單機(jī)承載能力評(píng)估。

QPS預(yù)估有很多方法，最常用的就是業(yè)務(wù)預(yù)估。

歷年雙十一交易額曲線

通過(guò)歷史的流量，可以很好的預(yù)測(cè)當(dāng)前的QPS，從而提前布局架構(gòu)升級(jí)。比如阿里每年的成交都以”非常優(yōu)美“的曲線增長(zhǎng)。

如何評(píng)估一個(gè)業(yè)務(wù)，一個(gè)服務(wù)單機(jī)能的極限QPS呢?

答：真實(shí)線上環(huán)境的全鏈路壓力測(cè)試。

四、優(yōu)秀的架構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)以上的做法，我們能大大提高節(jié)日下高并發(fā)下的架構(gòu)性能。但是一個(gè)完整的電商后臺(tái)，我們還需要更多的架構(gòu)設(shè)計(jì)，比如同步、異步模式的靈活運(yùn)用。

傳統(tǒng)的架構(gòu)，交易和物流進(jìn)行耦合，但是高級(jí)架構(gòu)師會(huì)引入消息中間件，將同步的物流單創(chuàng)建，轉(zhuǎn)化為消息發(fā)送，異步創(chuàng)建物流單，大大提高了交易核心的穩(wěn)定性。

作為百萬(wàn)年薪級(jí)別的架構(gòu)師，他們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)雙十一的整體架構(gòu)的呢?

• 全鏈路的頂層設(shè)計(jì)，具備高度抽象的能力，必知必會(huì);
• 微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)的高可用、高并發(fā)設(shè)計(jì)方法論與實(shí)踐，必知必會(huì);
• 業(yè)務(wù)折衷與架構(gòu)容錯(cuò)能力，廣義負(fù)載均衡設(shè)計(jì)方法與實(shí)踐，必知必會(huì)。

【本文為51CTO專(zhuān)欄作者“58沈劍”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

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