秒杀系统设计

场景分析

需求：10万人抢购100件商品，要求不超卖、不少卖、高性能。

挑战：

• 瞬时高并发（QPS 可能达到百万）
• 库存准确性
• 防止恶意请求

架构设计

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        秒杀系统架构                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                 │
│  用户 → CDN → Nginx → 网关 → 秒杀服务 → Redis → MQ → 订单服务   │
│           ↓                    ↓                                │
│         静态化              限流/验证                            │
│                                                                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

核心方案

1. 流量削峰

// 前端：按钮置灰 + 倒计时
// 验证码/答题：拉长请求时间
// 限流：令牌桶/漏桶算法

@SentinelResource(value = "seckill", blockHandler = "seckillBlock")
public Result seckill(Long userId, Long productId) {
    // 业务逻辑
}

public Result seckillBlock(Long userId, Long productId, BlockException e) {
    return Result.fail("系统繁忙，请稍后重试");
}

2. 库存预热

// 活动开始前，将库存加载到 Redis
@PostConstruct
public void initStock() {
    List<SeckillProduct> products = productService.getSeckillProducts();
    for (SeckillProduct p : products) {
        redisTemplate.opsForValue().set("stock:" + p.getId(), p.getStock());
    }
}

3. Redis 扣减库存

// Lua 脚本保证原子性
String script = 
    "local stock = redis.call('get', KEYS[1]) " +
    "if stock and tonumber(stock) > 0 then " +
    "    redis.call('decr', KEYS[1]) " +
    "    return 1 " +
    "end " +
    "return 0";

Long result = redisTemplate.execute(
    new DefaultRedisScript<>(script, Long.class),
    Collections.singletonList("stock:" + productId)
);

if (result == 1) {
    // 扣减成功，发送 MQ 创建订单
    mqTemplate.send("seckill-order", new OrderMessage(userId, productId));
}

4. 异步下单

@RocketMQMessageListener(topic = "seckill-order", consumerGroup = "order-consumer")
public class OrderConsumer implements RocketMQListener<OrderMessage> {
    
    @Override
    public void onMessage(OrderMessage msg) {
        // 创建订单
        Order order = orderService.createOrder(msg.getUserId(), msg.getProductId());
        
        // 扣减数据库库存
        productService.decreaseStock(msg.getProductId());
    }
}

5. 防重复购买

// 用户维度限制
String userKey = "seckill:user:" + userId + ":" + productId;
Boolean success = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(userKey, "1", 1, TimeUnit.HOURS);
if (!success) {
    return Result.fail("您已参与过此活动");
}

防刷策略

// 1. 接口限流
@RateLimiter(value = 100, timeout = 1)  // 每秒100次

// 2. 用户限流
String userLimitKey = "limit:user:" + userId;
Long count = redisTemplate.opsForValue().increment(userLimitKey);
if (count == 1) {
    redisTemplate.expire(userLimitKey, 1, TimeUnit.SECONDS);
}
if (count > 5) {
    return Result.fail("请求过于频繁");
}

// 3. IP 限流
// 4. 黑名单
// 5. 验证码/滑块

库存一致性

// 最终一致性方案
// 1. Redis 预扣减
// 2. MQ 异步扣减数据库
// 3. 定时任务对账

@Scheduled(cron = "0 */5 * * * ?")
public void checkStock() {
    // 对比 Redis 和数据库库存
    // 不一致则告警或修复
}

高可用

• Redis 集群
• MQ 集群
• 服务多实例
• 熔断降级
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