杭州暑期数字消费券发放的技术分析

在领取数字消费券时，弹框前方拥堵，是系统出问题了么？

前言

近几年，为了促进消费，政府会发放一些消费券。有的会通过类似支付宝这样的合作商发放，也有直接使用政府APP发放。 发消费券是开心的事情，只不过没抢到的话就略有遗憾了。特别是碰到某些服务器不给力的情况，有的人就会觉得系统不太靠谱了。

我们就从杭州数字消费券领取来分析，如何让系统经得住考验。

秒杀模型

秒杀具有时间短、并发量大的特点，秒杀持续时间可能不到一分钟。淘宝的技术可以说就是通过双十一的秒杀起家。 所以，按理说支付宝算是技术实力很强的承办方了，为什么还会出现前方拥堵呢？ 实际上，这是非常正常的现象。 1. 杭州数字消费券的领取，虽然有前方拥堵的报错，但总体系统平稳，并没有崩溃。 2. 服务器不可能无限扩张，双十一的时候淘宝也会有类似的限流措施。 所以，其实这次消费券的领取是成功的。

流量

杭州的人口估计有个一千多万，假设参与的人数有100万。那么一秒钟，就得承担100万次的领取请求。但服务器是无法承担100万请求/秒的，估计能承受十万左右就差不多了。这样，如果有100万份消费券，10秒内抢完也是可以的。 在网上的百万流量秒杀系统的设计中，我们发现用户的请求实际上会有不少被限流系统拦截，这也是为什么会出现前方拥堵的弹窗。 请求到了后台，也不是简单的就可以领取了，估计服务器还得处理鉴权，风控等一系列的问题。所以，请求在系统中会被放大，这都需要服务器。

异步

此外，我们发现，领取消费券成功后，还要过段时间才能在卡券里看到。这说明消费券的实际发放其实是异步的。 这个设计非常妙。 1. 很好地避免了卡券服务被打垮的风险。 2. 领取操作简单，可以更好的优化。 3. 使用独立的集群，领取后，消费券发放集群就可以回收了。

读写

因为有异步发券的处理，所以领取操作对于系统而言，就是扣减消费券总量，增加一条用户领到消费券的记录。 读操作可以使用缓存，但写操作不能有缓存，数据需要结结实实落到数据库中。所以数据库需要能承受每秒10万的写压力。一般MySQL的写能力能到2-3万/秒，通常会用分库分表来扩展吞吐量。

扣减

增加领取记录对于分库来说，就是点插入，可以简单路由到其中一个库写入。但消费券总数是固定的，当于是一个配额，不能超卖。 所以领取时必须对配额做扣减，这就导致配额记录成为一个单点。

批量申请配额

扣减虽然是单点，但可以批量申请，然后在应用内存中扣减，一来减少对配额库的调用次数，二来也可以直接用于限流模块。 需要注意的情况是应用申请配额后崩溃，会导致部分配额丢失，出现少卖。 这种情况可以使用异步校验等办法解决。比如申请配额时留下申请记录，分发完消掉。然后将申请记录的ID写入到消费券领取记录中，如果出现异常，就可以在消费券领取记录的库中统计出实际分发的数量。

配额分仓

如果配额和记录在一个库中，消费券的领取就是一个单机事务，直接在一个数据库内完成处理。 所以，我们可以异步的，或者提前将配额分仓记录到分库中。

以上方案都是个人猜测，如有错误欢迎讨论。

其它方案

除了秒杀这种模型，是否有别的用于消费券发放的方案呢？自然是有的。比如小客车牌照，支付宝的五福，房子摇摇号，都是用的另一种方案。

摇号模型

如果想用很少的服务器来实现，那么摇号类的设计就非常适合。 我们可以开放几天的时间让用户报名，然后摇号发放。 1. 报名时间相对较长，不会出现集中的压力。 2. 风控处理可以异步。 3. 摇号分发可以异步。 如果是摇号的设计，估计一台服务器加一个MySQL就能搞定了。 从业务上来说，由于没有争抢，摇号对于某些硬件，网络设备较差的用户而言，也更为公平。此外，还可以利用大数据，让补贴分发给更需要的人，类似大学根据饭卡消费补贴的做法。