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大话程序猿眼里的高并发(上)

高并发是指在同一个时间点,有很多用户同时的访问URL地址,比如:淘宝的双11,双12,就会产生高并发,如贴吧的爆吧,就是恶意的高并发请求,也就是DDOS攻击,再屌丝点的说法就像玩撸啊撸被ADC暴击了一样,那伤害你懂得(如果你看懂了,这个说法说明是正在奔向人生巅峰的屌丝。

高并发会来带的后果

服务端:

导致站点服务器/DB服务器资源被占满崩溃,数据的存储和更新结果和理想的设计是不一样的,比如:出现重复的数据记录,多次添加了用户积分等。

用户角度:

尼玛,这么卡,老子来参加活动的,刷新了还是这样,垃圾网站,再也不来了。

我的经历:

在做公司产品网站的过程中,经常会有这样的需求,比如什么搞个活动专题,抽奖,签到,搞个积分竞拍等等,如果没有考虑到高并发下的数据处理,那就Game Over了,很容易导致抽奖被多抽走,签到会发现一个用户有多条记录,签到一次获得了获得了多积分,等等,各种超出正常逻辑的现象,这就是做产品网站必须考虑的问题,因为这些都是面向大量用户的,而不是像做ERP管理系统,OA系统那样,只是面向员工。

下面我进行实例分析,简单粗暴,动态分析,纯属本人个人经验分享,如有说错,或者有更好的建议或者意见的请留言,大家一起成长。

并发下的数据处理:

通过表设计,如:记录表添加唯一约束,数据处理逻辑使用事物防止并发下的数据错乱问题

通过服务端锁进程防止包并发下的数据错乱问题

这里主要讲述的是在并发请求下的数据逻辑处理的接口,如何保证数据的一致性和完整性,这里的并发可能是大量用户发起的,也可能攻击者通过并发工具发起的并发请求

如例子:通过表设计防止并发导致数据错乱

需求点

【签到功能】 一天一个用户只能签到一次,

签到成功后用户获取到一个积分

已知表

用户表,包含积分字段

高并发意淫分析(属于开发前的猜测):

在高并发的情况下,会导致,一个用户签到记录会有多条,或者用户签到后不止加一积分。

我的设计

首先根据需求我会添加一张签到记录表,重点来了,这张表需要把用户唯一标识字段(ID,Token)和签到日期字段添加为唯一约束,或者唯一索引,这样就可以防止并发的时候插入重复用户的签到记录。然后再程序代码逻辑里,先执行签到数据的添加(这里可以防止并发,添加成功后再进行积分的添加,这样就可以防止重复的添加积分了。最后我还是建议所有的数据操作都写在一个sql事务里面, 这样在添加失败,或者编辑用户积分失败的时候可以回滚数据。

如例子2(事务+通过更新锁 防止并发导致数据错乱 或者事物+Update的锁表机制)

需求点:

【抽奖功能】 抽奖一次消耗一个积分 抽奖中奖后编辑剩余奖品总数 剩余奖品总数为0,或者用户积分为0的时候无法进行抽奖

已知表:

用户表,包含积分字段 奖品表,包含奖品剩余数量字段

高并发意淫分析(属于开发前的猜测):

在高并发的情况下,会导致用户参与抽奖的时候积分被扣除,而奖品实际上已经被抽完了

我的设计:

在事物里,通过WITH (UPDLOCK) 锁住商品表,或者Update 表的奖品剩余数量和最后编辑时间字段,来把数据行锁住,然后进行用户积分的消耗,都完成后提交事物,失败就回滚。 这样就可以保证,只有可能存在一个操作在操作这件商品的数量,只有等到这个操作事物提交后,其他的操作这个商品行的事物才会继续执行。

如例子3(通过程序代码防止包并发下的数据错乱问题)

需求点:

【缓存数据到cache里】, 当缓存不存在的时候,从数据库中获取并保存在cache里,如果存在从cache里获取,每天10点必须更新一次,其他时间点缓存两个小时更新一次 到10点的时候,凡是打开页面的用户会自动刷新页面

问题点:

这里有个逻辑用户触发缓存的更新,用户刷新页面,当缓存存在的时候,会取到最后一次缓存更新时间,如果当前时间大于十点,并且最后缓存时间是10点前,则会从数据库中重新获取数据保存到cache中。 还有客户端页面会在10点时候用js发起页面的刷新,就是因为有这样的逻辑,导致10点的时候有很多并发请求同时过来,然后就会导致很多的sql查询操作,理想的逻辑是,只有一个请求会去数据库获取,其他都是从缓存中获取数据。(因为这个sql查询很耗服务器性能,所以导致在10点的时候,突然间数据库服务器压力暴增)

解决问题:

C#通过 (锁)lock,在从数据读取到缓存的那段代码前面加上锁,这样在并发的情况下只会有一个请求是从数据库里获取数据,其他都是从缓存中获取。

访问量大的数据统计接口

高并发的下的服务器压力均衡,合理站点架设,DB部署

以下我所知道的:

服务器代理nginx,做服务器的均衡负载,把压力均衡到多台服务器

部署集群 mysql数据库, redis服务器,或者mongodb服务器,把一些常用的查询数据,并且不会经常的变化的数据保存到其他NoSQLDB服务器中,来减少数据库服务器的压力,加快数据的响应速度。

数据缓存,Cache

在高并发接口的设计中可以使用具有高并发能力的编程语言去开发,如:nodejs 做web接口

服务器部署,图片服务器分离,静态文件走CDN

DBA数据库的优化查询条件,索引优化

消息存储机制,将数据添加到信息队列中(redis list),然后再写工具去入库

脚本合理控制请求,如,防止用户重复点击导致的ajax多余的请求,等等。

并发测试神器推荐

Apache JMeter

Microsoft Web Application Stress Tool

Visual Studio 性能负载

本系列:

大话程序猿眼里的高并发(上)

大话程序猿眼里的高并发(下)

  • 发表于:
  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20171226B05DWA00?refer=cp_1026
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