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孩子小玩王者荣耀和和平精英,在上面购买点券但是微信上并没有账单记录,根本不知道资金流向这种误导性的消费对我们造成的损失,我希望可以有一个合理的解释
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完全不考虑一致性的方案
保证单用户不会重复购买
为了性能牺牲一致性的设计方案
上篇文章介绍了 ETL 场景丅的高性能最终一致性解决方案这次的问题也是一个常见的问题。
最近发现很多人被类似秒杀这样的设计困扰其实这类问题可以很方便地解决,先来说说这类问题的关键点是什么:
一定要高性能不然还能叫秒杀吗?
要强一致性库存只有100个,不能卖出去101个吧但是库存10000实际只卖了9999是否允许呢?
既然这里说了是秒杀那往往还会针对每个用户有购买数量的限制。
总结一下还是那几个词:高性能强一致性!
下文的所有解决方案是在 Mysql InnoDB 下做的。因为用到了很多数据库特性其他的数据库或其他的数据库引擎会有不同的表现,请注意
首先,还要检查一下传过来的 buy_count
是否超过单人购买限制
接下来,每次插入前执行以下以下操作检查一下是否超卖即可:
朂后还要检查一下这个用户是否购买过:
全都没问题了就插入数据:
大家别笑这样的设计你一定做过,刚毕业的时候谁没设计过这样的系统啊而且大部分系统对性能和一致性的要求并没有那么高,所以以上的设计方案还真是普遍存在的
那就说说在什么情况下会出问题吧:
如果库存只剩一个,两个用户同时点购买两个人检查全部成功,最后就超卖了。
如果一个用户同时发起两次请求检测部分同样鈳能会同时通过,最后数据就异常了。
那就让我们一步步来解决里面存在的问题吧
先来解决最简单的问题,保证单用户不会重复购买
其实只要利用数据库特性即可,让我们来加一个索引:
加上唯一索引后不仅查询性能提高了,插入的时候如果重复还会自动报错
当然别忘了在业务代码中 catch 一下这个异常,并在页面上给用户友好的提醒
为了解决这个问题,第一个想到的就是把這几次操作在事务中操作否则无论怎么改,也都不是原子性的了
但是加完事务后就完了?
刚改完后发现问题解决了!so easy!步步高点读機,哪里不会点哪里so easy!
但是不对啊!为什么两个用户操作不同的 deal
也会相互影响呢?
但实际上如果你查询的条件不在索引中,那么 InnoDB 会启鼡表锁!
好了到目前为止,无论用户怎没点无论多少个人买同一单,都不会出现一致性的问题的
而且事务都是行锁,如果你的业务場景不是秒杀操作是分散在各个单子上的。而且你的压力不大那么优化到这就够了。
但是如果你真的会有几万人、几十万人同时秒殺一个单子怎么办?
很多交易类网站都会有这样的活动
我们现在思考一下,上面的优化好像已经是极致了不仅满足了一致性,而且性能方面也做了足够的考量无从下手啊!
这时候,只能牺牲一些东西了
性能和一致性常常同时出现,却又相互排斥刚才我们为了解决┅致性问题带入了性能问题。现在我们又要为了性能而牺牲一致性了
这里想提高性能的话,就要去掉事务了那么一旦去掉事务,一致性就没办法保证了但有些一致性的问题并不是那么地严重。
所以这里最关键的就是要想清楚,你的业务场景对什么不能容忍对什么鈳以容忍。不同业务场景最后的方案一定是不同的
本文标题说的是秒杀,因为这个业务场景很常见那么我们就来说说秒杀。
秒杀最怕嘚是超卖但却可以接受少卖。什么是少卖我有一万份,卖了9999份但数据库里却说已经买完了。
这个严重吗只要我们能把这个错误的量控制在一定比例以内并且可以后续修复,那这在秒杀中就不是一个问题了
在上述的方案中,如果去掉叻事务单用户重复购买是不会有问题的,因为这个是通过唯一索引来实现的
所以这边我们主要是去解决超卖问题。
既然去掉了事务那么 for update
锁行就无效了,我们可以另辟蹊径来解决这个问题。
刚才一直没有提 Deal
表其实它就是存了一下基本信息,包括最大售卖量
之前我們是通过对关联表进行 sum(buy_count)
操作来得到已经卖掉的数量的,然后进行判断后再进行插入数据
现在没了事务,这样的操作就不是原子性的了
洳果你继续先把数据查出来到内存中然后再操作,那就不是原子性的了必定会出问题。
虽然没有事务但是 update
语句天然会有行锁,前1000个用戶都会执行成功返回生效行数1。而剩下的1000人不会报错但是生效行数为0。
所以程序中只要判断 update
语句的生效行数就知道是否抢购成功了
問题解决了?好像也没牺牲一致性啊用户根本不会超卖啊?
但是购买的时候有两个关键信息,“剩余多少”和“谁买了”刚才的执荇过程只处理了第一个信息,它根本没存“谁买了”这个信息
而这两个信息其实也是原子性的,但是为了性能我们不得不牺牲一下了。
刚才说到如果 update
的生效行数是1就代表购买成功。所以如果一个用户购买成功了,那么就再去 UserDeal
表中插入一下数据
可如果一个用户重复購买了,那么这里也会出错所以如果这里出错的话还需要去操作一下 Deal
表把刚才购买的还回去:
…… 无图无真相,完全混乱了
只看文字不清晰还是来张完整的流程图吧!
毫无破绽啊!不是说要牺牲一致性吗?为什么没看到因为上面的流程图还没有考虑数据库故障或者网絡故障,最后还是来一张最完整的流程图吧:
仔细看一下整张流程图最终就这几种情况:
前三种是正常的,只有“损失库存”是有问题嘚其实,“损失库存”这种情况其实很难出现只有在网络故障或者数据库的情况下才可能偶尔。
那你的业务可以容忍它吗最终还是具体问题具体分析了。
最后还是提醒一句千万不要过度优化,第一个使用事务的方案其实已经够好了!
除非你的业务特殊全中国几十萬人几百万人会同时来买,那才有必要牺牲一下一致性提升性能
对了,如果是像双十一或者小米这样子的抢购上面的方案也是不够的…
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