秒杀设计
一、原理
减而治之：
CDN原理
niginx限流
异步队列
分而治之：
niginx负载均衡
特征：
写强一致性
读弱一致性
难点：
极限性能的实现
高可用的保证
实现：
读/写服务，排队进度查询实现，链路流量优化
高可用：
标准
请求链路中每层高可用的实现原理
限流，一键降级，自动降级实现
压测工具安装
安装：yum -y install httpd-tools
检测是否成功ab -V
检测接口最大qps
//10个并发接口访问http://xxx 共访问100次
ab -n100 -c 10 http://xxx
Requests per second: 3673.55[#/sec](mean)
nginx 限流配置
按连接数限速，即并发数(ngx_http_limit_conn_module)
按请求速率限速，按照ip限制单位时间内的请求数()ngx_http_limit_req_module)
//http模块创建规则
limit_req_zone $binary_remote_addr zone =mylimit:10m rate=1r/s;
创建一条请求速率，以用户的ip地址为key，名称为mylimit，10m内存，1条请求每秒
//应用规则
limit_req zone=mylimit burst=1 nodelay;
应用mylimit规则，burst=1，允许用户弹性超出1个连接数，nodelay：不阻塞后面用户连接
令牌桶算法
匀速生产令牌放入令牌桶
请求访问取走令牌桶令牌
若桶中无令牌返回503
漏桶算法
请求放入漏桶中，匀速请求，若漏桶满了则溢出返回503
计数器
单位时间计数器计数即可，一般在应用程序中写的多
CDN
CDN，内容分发网络(Content Delivery Newwork)
缩短访问路径，减少源站压力，提高内容响应速度
为源站提供安全保护
普通域名访问
gethostbyname("www.test.com");
gethostbyname{
生成查询DNS服务器的消息(域名，class，记录类型)
通过UDP协议向DNS服务器发送消息
接受DNS服务器返回的消息并读取ip地址返回
}
拿到ip地址访问服务器
DNS解析原理
任何一台DNS服务器都保留根域信息
上级DNS服务器保管着所有下级DNS服务器信息
image.png
image.png
image.png
image.png
nginx负载均衡算法介绍
Round-robin(轮循)
Weight-round-robin（带权轮循）
Ip-hash（Ip哈希）
image.png
消息队列
消息队列实际为链表，头插尾出，高并发下容易发生堵塞，为避免消息丢失，可通过写入实时消息队列进行延时处理。
如：海底捞排队
实时队列：先进先出
延时队列：按发生时间排队，插入时查找需要插入的位置
作用：
1.提高请求响应速度，如创建订单后的流程，发push，短信提醒等
2.瞬间高并发下，可起到削峰，如：双十一零点并发创建订单
3.延时队列，时间维度任务触发，如：发货提醒
总结
1.秒杀商品url加盐
2.单机redis集群（主从）
3.redis哨兵
4.nginx 负载均衡（带权轮循） 多php-fpm
5.php apcu拓展缓存，比redis快10倍
6.前端内容缓存，前端按钮防重复点击，前端点击验证码（防机器刷与削峰）
7.ip与uid限流，nginx ip限流
8.redis记录库存与抢购人，异步创建订单
9.redis+lua保证事务原子性
10.cdn页面静态化
11.RabbitMQ队列
api.php
<?php
include('base.php');
class Api extends Base
{
//共享信息，存储在redis中,以hash表的形式存储，%s变量代表的是商品id
static $userId;
static $productId;
static $REDIS_REMOTE_HT_KEY = "product_%s"; //共享信息key
static $REDIS_REMOTE_TOTAL_COUNT = "total_count"; //商品总库存
static $REDIS_REMOTE_USE_COUNT = "used_count"; //已售库存
static $REDIS_REMOTE_QUEUE = "c_order_queue"; //创建订单队列
static $APCU_LOCAL_STOCK = "apcu_stock_%s"; //总共剩余库存
static $APCU_LOCAL_USE = "apcu_stock_use_%s"; //本地已售多少
static $APCU_LOCAL_COUNT = "apcu_total_count_%s"; //本地分库存分摊总数
public function __construct($productId, $userId)
{
self::$REDIS_REMOTE_HT_KEY = sprintf(self::$REDIS_REMOTE_HT_KEY, $productId);
self::$APCU_LOCAL_STOCK = sprintf(self::$APCU_LOCAL_STOCK, $productId);
self::$APCU_LOCAL_USE = sprintf(self::$APCU_LOCAL_USE, $productId);
self::$APCU_LOCAL_COUNT = sprintf(self::$APCU_LOCAL_COUNT, $productId);
self::$APCU_LOCAL_COUNT = sprintf(self::$APCU_LOCAL_COUNT, $productId);
self::$userId = $userId;
self::$productId = $productId;
}
static function clear(){
apcu_delete(self::$APCU_LOCAL_STOCK);
apcu_delete(self::$APCU_LOCAL_USE);
apcu_delete(self::$APCU_LOCAL_COUNT);
}
/*查剩余库存*/
static function getStock()
{
$stockNum = apcu_fetch(self::$APCU_LOCAL_STOCK);
if ($stockNum === false) {
$stockNum = self::initStock();
}
self::output(['stock_num' => $stockNum]);
}
/*抢购-减库存*/
static function buy()
{
$localStockNum = apcu_fetch(self::$APCU_LOCAL_COUNT);
if ($localStockNum === false) {
$localStockNum = self::init();
}
$localUse = apcu_inc(self::$APCU_LOCAL_USE);//本已卖 + 1
if ($localUse > $localStockNum) {//抢购失败 大部分流量在此被拦截
echo 1;
self::output([], -1, '该商品已售完');
}
//同步已售库存 + 1；
if (!self::incUseCount()) {//改失败，返回商品已售完
self::output([], -1, '该商品已售完');
}
//写入创建订单队列
self::conRedis()->lPush(self::$REDIS_REMOTE_QUEUE, json_encode(['user_id' => self::$userId, 'product_id' => self::$productId]));
//返回抢购成功
self::output([], 0, '抢购成功，请从订单中心查看订单');
}
/*创建订单*/
/*查询订单*/
/*总剩余库存同步本地，定时执行就可以*/
static function sync()
{
$data = self::conRedis()->hMGet(self::$REDIS_REMOTE_HT_KEY, [self::$REDIS_REMOTE_TOTAL_COUNT, self::$REDIS_REMOTE_USE_COUNT]);
$num = $data['total_count'] - $data["used_count"];
apcu_add(self::$APCU_LOCAL_STOCK, $num);
self::output([], 0, '同步库存成功');
}
/*私有方法*/
//库存同步
private static function incUseCount()
{
//同步远端库存时，需要经过lua脚本，保证不会出现超卖现象
$script = <<<eof
local key = KEYS[1]
local field1 = KEYS[2]
local field2 = KEYS[3]
local field1_val = redis.call('hget', key, field1)
local field2_val = redis.call('hget', key, field2)
if(field1_val>field2_val) then
return redis.call('HINCRBY', key, field2,1)
end
return 0
eof;
return self::conRedis()->eval($script,[self::$REDIS_REMOTE_HT_KEY, self::$REDIS_REMOTE_TOTAL_COUNT, self::$REDIS_REMOTE_USE_COUNT] , 3);
}
/*初始化本地数据*/
private static function init()
{
apcu_add(self::$APCU_LOCAL_COUNT, 150);
apcu_add(self::$APCU_LOCAL_USE, 0);
}
static function initStock(){
$data = self::conRedis()->hMGet(self::$REDIS_REMOTE_HT_KEY, [self::$REDIS_REMOTE_TOTAL_COUNT, self::$REDIS_REMOTE_USE_COUNT]);
$num = $data['total_count']- $data["used_count"];
apcu_add(self::$APCU_LOCAL_STOCK, $num);
return $num;
}
}
try{
$act = $_GET['act'];
$product_id = $_GET['product_id'];
$user_id = $_GET['user_id'];
$obj = new Api($product_id, $user_id);
if (method_exists($obj, $act)) {
$obj::$act();
die;
}
echo 'method_error!';
} catch (\Exception $e) {
echo 'exception_error!';
var_dump($e);
}
base.php
<?php
class Base
{
static $redisObj;
static function conRedis($config = array())
{
if (self::$redisObj) return self::$redisObj;
self::$redisObj = new \Redis();
self::$redisObj->connect("127.0.0.1", 6379);
return self::$redisObj;
}
static function output($data = array(), $errNo = 0, $errMsg = 'ok')
{
$res['errno'] = $errNo;
$res['errmsg'] = $errMsg;
$res['data'] = $data;
echo json_encode($res);exit();
}
}
?>
php apcu本地缓存拓展比redis快
扣库存分布式：
1.初始化库存分摊
（设置库存分摊为定值，设置本地已售为0）
2.本地已售+1
若本地已售 大于 本地分摊 “商品已售完”
3.远端redis库同步库存
若超出则 “该商品已售完”
4.写入redis创建订单队列
