画秒杀系统流程图

IT-david2025-03-26 21:42

秒杀系统流程图

秒杀系统关键点

  1. 高并发处理:
  • 使用网关（如 Nginx）进行流量限流，避免过载。
  • 分布式锁或 Redis 原子操作控制并发。
  1. 活动状态检查:
  • Redis 存储活动状态（如 seckill:activity:1:status），快速判断活动是否进行中。
  1. 用户资格校验:
  • Redis Set 记录参与用户（如 seckill:activity:1:users），检查是否重复参与。
  • 示例: SADD seckill:activity:1:users user123 和 SISMEMBER。
  1. 库存扣减（Redis Lua 脚本）:
  • 为什么用 Lua 脚本？
    • 保证原子性，避免并发超卖。
    • 减少网络往返，提高性能。
  • Redis Key: seckill:activity:1:stock（库存）。
  • Lua 脚本示例：
lua 复制代码 
local stock_key = KEYS[1]
local current_stock = tonumber(redis.call('GET', stock_key) or 0)
if current_stock <= 0 then
    return -1  -- 库存不足
end
redis.call('DECR', stock_key)
return current_stock - 1  -- 返回剩余库存
  • Java 调用 Lua 脚本（Spring Boot + Redis）：
java 复制代码 
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;

public boolean deductStock(String activityId) {
    String stockKey = "seckill:activity:" + activityId + ":stock";
    String script = "local stock_key = KEYS[1] " +
                    "local current_stock = tonumber(redis.call('GET', stock_key) or 0) " +
                    "if current_stock <= 0 then return -1 end " +
                    "redis.call('DECR', stock_key) " +
                    "return current_stock - 1";
    
    Long result = redisTemplate.execute(
        new DefaultRedisScript<>(script, Long.class),
        Collections.singletonList(stockKey)
    );
    
    return result != null && result >= 0;
}
  1. 订单生成:
  • 异步队列（如 RabbitMQ、Kafka）处理订单生成，减轻数据库压力。
  • 示例: 将 {userId, activityId, timestamp} 发送到队列。
  1. 数据库写入:
  • 异步任务消费队列，批量插入订单到 MySQL。
  • 避免实时写库导致瓶颈。
  1. 防超卖:
  • Redis Lua 脚本确保库存不减为负。
  • 数据库加乐观锁（如 UPDATE stock SET count = count - 1 WHERE id = ? AND count > 0）。
  1. 返回响应:
  • 扣减成功后立即返回"秒杀成功"，后续操作异步完成。

完整流程伪代码

java 复制代码 
@RestController
public class SeckillController {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
    @Autowired
    private RabbitTemplate rabbitTemplate;

    @PostMapping("/seckill/{activityId}")
    public String seckill(@PathVariable String activityId, @RequestParam String userId) {
        // 1. 检查活动状态
        String status = redisTemplate.opsForValue().get("seckill:activity:" + activityId + ":status");
        if (!"ongoing".equals(status)) {
            return "活动未开始或已结束";
        }

        // 2. 检查用户资格
        if (redisTemplate.opsForSet().isMember("seckill:activity:" + activityId + ":users", userId)) {
            return "已参与秒杀";
        }

        // 3. 扣减库存 (Lua 脚本)
        if (!deductStock(activityId)) {
            return "库存不足";
        }

        // 4. 标记用户参与
        redisTemplate.opsForSet().add("seckill:activity:" + activityId + ":users", userId);

        // 5. 异步生成订单
        rabbitTemplate.convertAndSend("seckill-queue", 
            new OrderMessage(userId, activityId, System.currentTimeMillis()));

        return "秒杀成功";
    }
}

补充：

redis减扣后 减扣 MySQL 库存方案

1. 异步减扣 MySQL 库存（推荐）

  • 时机
    • Redis 减库存成功后，将任务发送到异步队列（如 RabbitMQ、Kafka），由后台消费者异步更新 MySQL 库存。
  • 流程
    1. 用户发起秒杀请求。
    2. Redis Lua 脚本扣减库存（原子操作）。
    3. 扣减成功后：
      • 发送消息到队列（如 {activityId, userId, timestamp}）。
      • 返回"秒杀成功"给前端。
    4. 队列消费者异步处理：
      • 更新 MySQL 库存表。
      • 生成订单记录。
java 复制代码 
@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
@Autowired
private RabbitTemplate rabbitTemplate;

@PostMapping("/seckill/{activityId}")
public String seckill(@PathVariable String activityId, @RequestParam String userId) {
    // Redis 减库存
    if (!deductStock(activityId)) {
        return "库存不足";
    }
    // 异步更新 MySQL
    rabbitTemplate.convertAndSend("seckill-queue", 
        new OrderMessage(activityId, userId, System.currentTimeMillis()));
    return "秒杀成功";
}

// Lua 脚本扣库存
private boolean deductStock(String activityId) {
    String stockKey = "seckill:stock:" + activityId;
    String script = "local stock = tonumber(redis.call('GET', KEYS[1]) or 0) " +
                    "if stock <= 0 then return 0 end " +
                    "redis.call('DECR', KEYS[1]) " +
                    "return 1";
    Long result = redisTemplate.execute(
        new DefaultRedisScript<>(script, Long.class),
        Collections.singletonList(stockKey)
    );
    return result != null && result == 1;
}

// 队列消费者
@Component
@RabbitListener(queues = "seckill-queue")
public class SeckillConsumer {
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @RabbitHandler
    public void process(OrderMessage msg) {
        // 更新 MySQL 库存
        String sql = "UPDATE seckill_stock SET stock = stock - 1 WHERE activity_id = ? AND stock > 0";
        int updated = jdbcTemplate.update(sql, msg.getActivityId());
        if (updated > 0) {
            // 插入订单
            jdbcTemplate.update("INSERT INTO seckill_order (activity_id, user_id, create_time) VALUES (?, ?, ?)",
                msg.getActivityId(), msg.getUserId(), msg.getTimestamp());
        }
    }
}
优点
  • 高性能: Redis 减库存后立即返回，MySQL 异步处理，避免实时写库瓶颈。
  • 高并发: 适合秒杀场景，减少数据库压力。
缺点
  • 数据一致性: Redis 和 MySQL 可能短暂不一致（最终一致性）。
  • 失败处理: 队列消费失败需重试或补偿。
  • 适用场景
  • 高并发秒杀，优先保证响应速度。

2. 同步减扣 MySQL 库存

  • 时机
    • Redis 减库存成功后，在同一事务中同步更新 MySQL 库存。
  • 流程
    1. 用户发起秒杀请求。
    2. Redis Lua 脚本扣减库存。
    3. 扣减成功后：
    4. 立即更新 MySQL 库存。
    5. 生成订单。
    6. 返回"秒杀成功"。
java 复制代码 
@PostMapping("/seckill/{activityId}")
@Transactional
public String seckill(@PathVariable String activityId, @RequestParam String userId) {
    // Redis 减库存
    if (!deductStock(activityId)) {
        return "库存不足";
    }
    // 同步更新 MySQL
    int updated = jdbcTemplate.update(
        "UPDATE seckill_stock SET stock = stock - 1 WHERE activity_id = ? AND stock > 0",
        activityId
    );
    if (updated == 0) {
        // 回滚 Redis（可选）
        redisTemplate.opsForValue().increment("seckill:stock:" + activityId);
        return "库存不足";
    }
    // 插入订单
    jdbcTemplate.update("INSERT INTO seckill_order (activity_id, user_id, create_time) VALUES (?, ?, ?)",
        activityId, userId, System.currentTimeMillis());
    return "秒杀成功";
}
优点
  • 强一致性: Redis 和 MySQL 库存保持同步。
  • 简单: 无需异步队列。
缺点
  • 性能瓶颈: MySQL 写操作耗时，影响并发能力。
  • 回滚复杂: 如果 MySQL 更新失败，需回滚 Redis。
  • 适用场景
  • 低并发场景，或对数据一致性要求极高。

3. 延迟减扣 MySQL 库存（定时同步）

  • 时机
    • Redis 减库存后，通过定时任务（如每分钟）批量同步 MySQL 库存。
  • 流程
    1. Redis 减库存。
    2. 记录每次扣减的日志（如 Redis List seckill:stock:log）。
    3. 定时任务读取日志，批量更新 MySQL。
  • 实现示例
java 复制代码 
// 秒杀接口
@PostMapping("/seckill/{activityId}")
public String seckill(@PathVariable String activityId, @RequestParam String userId) {
    if (!deductStock(activityId)) {
        return "库存不足";
    }
    // 记录日志
    redisTemplate.opsForList().leftPush("seckill:stock:log", 
        activityId + "," + userId + "," + System.currentTimeMillis());
    return "秒杀成功";
}

// 定时任务
@Component
@EnableScheduling
public class StockSyncTask {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
    @Autowired
    private JdbcTemplate jdbcTemplate;

    @Scheduled(fixedRate = 60000) // 每分钟
    public void syncStock() {
        List<String> logs = redisTemplate.opsForList().range("seckill:stock:log", 0, -1);
        if (logs != null && !logs.isEmpty()) {
            Map<String, Integer> stockUpdates = new HashMap<>();
            for (String log : logs) {
                String[] parts = log.split(",");
                String activityId = parts[0];
                stockUpdates.merge(activityId, 1, Integer::sum);
            }
            // 批量更新 MySQL
            for (Map.Entry<String, Integer> entry : stockUpdates.entrySet()) {
                jdbcTemplate.update(
                    "UPDATE seckill_stock SET stock = stock - ? WHERE activity_id = ?",
                    entry.getValue(), entry.getKey()
                );
            }
            redisTemplate.opsForList().trim("seckill:stock:log", logs.size(), -1); // 清空已处理日志
        }
    }
}
优点
  • 性能优化: 批量处理，减少 MySQL 频繁写。
  • 容错: 日志记录便于排查。
缺点
  • 一致性延迟: MySQL 库存更新有延迟。
  • 复杂性: 需维护日志和定时任务。
  • 适用场景
  • 中等并发，允许短暂不一致。

选择依据

方案 MySQL减库存时机 一致性 性能 复杂度 适用场景
异步减扣 Redis 后异步队列 最终一致 高 中 高并发秒杀
同步减扣 Redis 后立即同步 强一致 低 低 低并发强一致性
延迟减扣 Redis 后定时批量 延迟一致 中 高 中等并发可接受延迟

推荐方案

  • 高并发秒杀: 采用异步减扣。
    • Redis 负责实时库存控制，MySQL 异步更新。
    • 通过队列解耦，确保高吞吐量。
  • 关键点:
    • Redis Lua 脚本保证原子性。
    • 异步任务失败时，需重试或补偿（如记录失败日志）。
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