秒杀系统设计方案

秒杀活动作为电商平台常见的营销活动，要求在短时间内处理大量请求并保证系统稳定。这篇文章将详细探讨秒杀系统的设计、原理及相关代码实现。

1. 系统设计原则

• 高并发：系统需要承受大量用户的请求。
• 低延迟：响应时间要快。
• 数据一致性：保证商品库存不出现超卖或少卖。
• 限流：防止恶意攻击。

2. 思路与方案

2.1 前端限流

通过前端的计时器与按钮状态来避免用户连续点击发送大量请求。

// 前端
$("#seckillBtn").click(function() {
  $(this).attr("disabled", true);
  // 执行秒杀逻辑
  ...
  setTimeout(() => $(this).attr("disabled", false), 5000);  //5秒后重新启用按钮
});

2.2 后端限流

使用Redis的原子操作作为计数器，确保同一时间段内的请求不超过限制。

public boolean accessLimit(String key, int maxCount, int seconds) {
    Jedis jedis = redisPool.getResource();
    Long count = jedis.incr(key);
    if (count == 1) {
        // 设置过期时间
        jedis.expire(key, seconds);
    }
    jedis.close();
    return count <= maxCount;
}

2.3 异步处理

采用消息队列（如RabbitMQ或Kafka）进行异步处理，缓解直接数据库压力。

// 发送消息到队列
public void sendSeckillMessage(SeckillMessage message) {
    String msg = convertObjToStr(message);
    rabbitTemplate.convertAndSend(SECKILL_QUEUE, msg);
}

2.4 库存预减

在Redis中保存商品库存，减少对数据库的直接访问。

public boolean reduceStockInRedis(long goodsId) {
    while (true) {
        Long stock = redisService.get(GoodsKey.getGoodsStock, "" + goodsId, Long.class);
        if (stock <= 0) {
            return false;
        }
        // 利用Redis的事务操作保证原子性
        Transaction multi = jedis.multi();
        multi.decrby(GoodsKey.getGoodsStock.redisKeyPrefix + goodsId, 1);
        List<Object> results = multi.exec();
        if (results.size() > 0) {
            return true;
        }
    }
}

2.5 数据库优化

采用乐观锁确保数据更新安全。

public int reduceStockByVersion(GoodsVo goods) {
    int ret = goodsDao.reduceStockByVersion(goods.getId(), goods.getVersion());
    if (ret != 0) {
        // 更新成功，版本号加1
        goodsDao.updateVersion(goods.getId());
    }
    return ret;
}

3. 其他优化

• 静态化：将商品详情等页面静态化，减少服务器渲染压力。
• 分布式部署：使用负载均衡分散请求。
• 数据库读写分离：使用主从复制提高读性能。
• 缓存：合理利用Redis缓存数据。

结论

秒杀系统设计要考虑并发、延迟、数据一致性等多方面因素。通过前后端限流、异步处理、库存预减、数据库优化等策略，可以构建一个高性能、稳定的秒杀系统。

以上只是基于Java的一个简化示例。在实际部署中，还需根据具体业务场景进行调整和优化。