来源：搜不狐，
sobuhu.com/program/2013/04/07/how-to-design-seckill.html
这篇文章已经很久了，当初的设想是单机编程，每台服务器获得自己能够卖出多少产品，用户被随机分配到每台机器上进行处理。
一、题目
1, 这是一个秒杀系统，即大量用户抢有限的商品，先到先得
2, 用户并发访问流量非常大, 需要分布式的机器集群处理请求
3, 系统实现使用Java
二、模块设计
1, 用户请求分发模块：使用Nginx或Apache将用户的请求分发到不同的机器上。
2, 用户请求预处理模块：判断商品是不是还有剩余来决定是不是要处理该请求。
3, 用户请求处理模块：把通过预处理的请求封装成事务提交给数据库，并返回是否成功。
4, 数据库接口模块：该模块是数据库的唯一接口，负责与数据库交互，提供RPC接口供查询是否秒杀结束、剩余数量等信息。
第一部分就不多说了，配置HTTP服务器即可，这里主要谈谈后面的模块。
用户请求预处理模块
经过HTTP服务器的分发后，单个服务器的负载相对低了一些，但总量依然可能很大，如果后台商品已经被秒杀完毕，那么直接给后来的请求返回秒杀失败即可，不必再进一步发送事务了，示例代码可以如下所示：
package seckill;
import org.apache.http.HttpRequest;
/**
* 预处理阶段，把不必要的请求直接驳回，必要的请求添加到队列中进入下一阶段.
*/
public class PreProcessor {
// 商品是否还有剩余
private static boolean reminds = true;
private static void forbidden() {
// Do something.
}
public static boolean checkReminds() {
if (reminds) {
// 远程检测是否还有剩余，该RPC接口应由数据库服务器提供，不必完全严格检查.
if (!RPC.checkReminds()) {
reminds = false;
}
}
return reminds;
}
/**
* 每一个HTTP请求都要经过该预处理.
*/
public static void preProcess(HttpRequest request) {
if (checkReminds()) {
// 一个并发的队列
RequestQueue.queue.add(request);
} else {
// 如果已经没有商品了，则直接驳回请求即可.
forbidden();
}
}
}
并发队列的选择
Java的并发包提供了三个常用的并发队列实现，分别是：
-
ConcurrentLinkedQueue
-
LinkedBlockingQueue
-
ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue是初始容量固定的阻塞队列，我们可以用来作为数据库模块成功竞拍的队列，比如有10个商品，那么我们就设定一个10大小的数组队列。
ConcurrentLinkedQueue使用的是CAS原语无锁队列实现，是一个异步队列，入队的速度很快，出队进行了加锁，性能稍慢。
LinkedBlockingQueue也是阻塞的队列，入队和出队都用了加锁，当队空的时候线程会暂时阻塞。
由于我们的系统入队需求要远大于出队需求，一般不会出现队空的情况，所以我们可以选择ConcurrentLinkedQueue来作为我们的请求队列实现：
package seckill;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
import org.apache.http.HttpRequest;
public class RequestQueue {
public static ConcurrentLinkedQueue<HttpRequest> queue =
new ConcurrentLinkedQueue<HttpRequest>();
}
用户请求模块
package seckill;
import org.apache.http.HttpRequest;
public class Processor {
/**
* 发送秒杀事务到数据库队列.
*/
public static void kill(BidInfo info) {
DB.bids.add(info);
}
public static void process() {
BidInfo info = new BidInfo(RequestQueue.queue.poll());
if (info != null) {
kill(info);
}
}
}
class BidInfo {
BidInfo(HttpRequest request) {
// Do something.
}
}
数据库模块
数据库主要是使用一个ArrayBlockingQueue来暂存有可能成功的用户请求。
package seckill;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
/**
* DB应该是数据库的唯一接口.
*/
public class DB {
public static int count = 10;
public static ArrayBlockingQueue<BidInfo> bids = new ArrayBlockingQueue<BidInfo>(10);
public static boolean checkReminds() {
// TODO
return true;
}
// 单线程操作
public static void bid() {
BidInfo info = bids.poll();
while (count-- > 0) {
// insert into table Bids values(item_id, user_id, bid_date, other)
// select count(id) from Bids where item_id = ?
// 如果数据库商品数量大约总数，则标志秒杀已完成，设置标志位reminds = false.
info = bids.poll();
}
}
}
三、后续
这是几年前写的内容，比较粗糙，现在已经忘了几种并发包的区别了，总结一下目前比较理想的实现方式：
-
用户请求首先进入请求分发集群，该集群通过OCS等分布式缓存初步判断分发条件是否合适(本例中为是否还有库存，没有库存直接在这一步就停了)
-
分发集群发现还有库存，则将请求路由到负载较低的业务处理机器
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业务处理机对分布式缓存进行count–原子操作(或在分布式缓存上自己实现CAS操作)，如果成功则进入数据库处理逻辑
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数据库正确的进行了count–操作，给用户返回成功秒杀
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如果数据库操作没有完成count–或者发现库存竟然没了，则触发分布式缓存重新加载数据库库存，同时返回给用户秒杀失败