基于spring boot高性能高并发秒杀系统方案及优化

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项目源码：https://github.com/yingyingqiqi/flash

这是电商系统的一个模块，主要涉及秒杀这个应用场景，但是，里面的知识却超越了秒杀，涉及到高并发、高性能的系统构建（缓存+异步+限流）

闲扯：这篇文章是对慕课网“Java秒杀系统方案优化 高性能高并发实战”课程的学习总结，以及自己的一些看法和改良，很久之前看的课程了，现在二刷，并加上一些示意图，方便自己或者他人理解秒杀涉及到的技术。

文章整体思路介绍：

1.完成一些基础的工具类开发，分布式会话、原生redis的API集成、参数的效验及解析、秒杀的初步构想。

2.秒杀的优化，各种加缓存、异步化、防刷限流。

3.这篇文章不讲代码的实现，主要讲思路，给出示意图，方便理解。

技术栈：spring+ spring boot+ mybatis+ +redis+ rabbitmq+ 前端技术知识

秒杀未优化前示意图

1.一句话讲清楚瓶颈：无缘无故，时时刻刻请求数据库，数据库并发是很小的。

未优化前

页面级高并发秒杀优化（Redis缓存+静态化分离）

使用不同层级和粒度的缓存对系统做优化改造，比如：对服务端手动渲染商品列表做页面缓存，对商品详情静态化来利用客户端浏览器的缓存，对热点数据做对象级的缓存

重点：手动渲染商品列表做页面缓存

1.第一部分已经介绍了，页面时通过thymeleaf构建视图（你可以理解为jsp）,thymeleaf是spring推荐使用

2.手动渲染视图，将渲染结果存入redis中。用户请求时，直接返回redis中的html

3.当页面需要显示用户信息的时候，这种方式是不适合的。

手动渲染页面缓存

重点：页面静态化(利用浏览器的缓存） 即前后端分离

1.页面静态化，也称前后端分离，服务端配置，用户请求，服务器响应时，不返回数据，只返回html纯页面。

2.此纯html页面，通过Ajax向服务端第二次请求，获取所需数据。

页面静态化

非编程的优化，静态资源优化

重点：秒杀接口第一次优化

1.此次优化，主要解决超卖问题，并没有涉及很深入的优化

秒杀第一次优化

服务级高并发秒杀优化（RabbitMQ+接口优化）

将通过预减库存减少透穿到DB的请求，通过异步处理和排队机制缓解数据库的压力，降低应用接口负载，主要包括内存标记，Redis做库存预判，消息队列异步写库，秒杀接口优化。

重点：秒杀接口第二次优化

1.系统初始化，把商品库存数量加载到redis，建立内存标记（hashMap)，减少redis访问（网络请求延时）。

2.redis预减库存，库存不足，直接返回失败，减少用户请求向下访问。

3.建立消息队列，请求入队，秒杀实际操作延迟执行，即异步写库，直接返回提示（排队等待）。

4.请求出队，减少库存，生成订单，订单存入redis中，等待轮询结果。

5.前端发送Ajax请求轮询秒杀结果。（类似12306买票，排队中）

图形验证码及恶意防刷

隐藏秒杀地址，实现图形验证码，接口限流防刷，列表页和详情页防刷，秒杀操作防刷，验证码防刷等。

重点：接口地址隐藏

1.第一次请求服务端获取一串随机字符（每个用户唯一60秒失效），url拼上字符才是实际地址。

2.接口地址的隐藏，类似接口防止重放攻击，实际地址中带入一串字符，请求到达服务端，验证字符。

3.可以设计的再复杂一点，随机字符只可以使用一次，请求第一次到达后失效。

接口地址隐藏

重点：接口防刷限流(同一ip一秒钟访问多少次)

1.使用springMVC的HandlerInterceptorAdapter拦截器，实现抽象类preHandler方法

2.这里优化第一部分的参数解析器，对于获取user用户信息的步骤。利用ThreadLocal （线程安全的容器）存储user用户信息。

3.通过拦截器，拦截使用AccessLimit注解的方法，并获取注解的数据，检查访问次数是否超出限制，没超限制放行此方法。

接口防刷限流

秒杀压测-Jmeter压力测试

压力测试神器-JMeter，由于单机部署，mysql，redis，jdk等都在一部机器上。大致压测结果为（5000个用户10次请求）：

QPS 商品列表 秒杀接口 优化前 920 950 优化后 2540 2103