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我是如何開發公司年會抽獎系統的?

需求出現

年會將近,而年會抽獎環節必不可少,但是抽獎系統卻還沒有。所以某一天,PM走過來說:小夥,手頭的需求修完成了吧!在年會開始之前必須做出一個抽獎系統。這個系統很簡單,後臺可以設定總金額,然後每個使用者可以獲得的金額範圍,金額派完則顯示很遺憾沒有中獎,還要設定抽獎活動時間。

抽獎系統業務分析圖

需求分析

一看這東西,就覺得非常簡單。最簡單的一個方案,活動時間放在一個數據表,總金額和已經使用金額存放在一個表,已經派送的日誌一個表。後臺提供一個介面,客戶端手動點選按鈕,則傳送一個請求。賬號體系直接使用微信的oauth,介面首先判斷活動有沒有開始,如果開始則隨機一個金額,然後判斷如果派送該金額會不會超預算,如果不超預算,則呼叫微信的現金介面發放零錢。

最原始的架構設計圖

併發問題

這個簡單方案存在一個致命的問題,就是併發下,可能導致超預算的問題。如果採用加鎖的方式,面對1000多員工同時請求,系統100%癱瘓。(因為抽獎系統的伺服器是最普通的1核1G 1M頻寬的伺服器)

超預算問題觸發情況

那麼不加鎖的情況,又能如何避免併發造成的派送超過預算的問題呢? 一個簡單的辦法,把分配派送金額的操作從並行變成序列。那麼就需要非同步的程式設計方法。最簡單的處理方法,把任務寫入mysql,然後啟動一個獨立的程序來一個任務一個任務的序列處理。非同步的話,客戶端如何知道伺服器已經處理了呢?最簡單就是採用輪詢的方法了,客戶端每隔幾秒就請求伺服器一次。

非同步處理抽獎操作

效能問題

由於抽獎是短時間大量使用者請求的,如果直接讓請求落到mysql,類似DDOS攻擊,一般的資料庫是扛不住的。而redis是1種基於記憶體的高併發NoSQL,在很多公司廣泛使用,由於其效能非常好,並且其豐富的資料介面完全可以勝任抽獎任務需求。 這個時候,你可能有這樣的疑問,我們的系統設計是怎麼樣的呢?

  • 抽獎系統相關配置儲存在redis的一個key值,直接使用json格式
  • 客戶端請求的時候判斷,時間是否在活動時間範圍內
  • 客戶端請求如果時間在活動範圍內,則把使用者新增到一個redis集合,用於防止使用者重複請求,只有第一次請求才會新增到集合後,再新增到一個redis列表。
  • 後臺一個獨立的程序,從redis列表pop第一位使用者,然後分配一個金額,然後把金額和使用者資訊壓入另一個redis列表B,同時寫入redis的hash結構,標示使用者獲得多少現金。一直迴圈該過程。
  • 後臺另一個獨立的程序,從redis列表B pop第一位使用者,然後呼叫傳送現金介面,一直迴圈該過程。
  • 客戶端不停輪詢獲取使用者金額的介面,該介面從哪個hash結構獲取使用者金額,然後沒有資料,則告訴客戶端若干秒後再次請求。

最終架構圖

前端優化

由於參與活動的人數較多,而且伺服器是放在外網的,所以需要考慮頻寬的問題。

  1. 第一步,把靜態資源放到cdn。
  2. 第二步,抽獎頁面靜態化,同時也放到cdn,這樣子伺服器只需要承受使用者請求和登入即可。
  3. 第三步,由於採用了微信登入,所以登入系統採用一個獨立的程序,並且使用非同步框架來處理高併發。
  4. 第四步,前端傳送請求佇列化處理,避免使用者不停點選,造成大量請求。

靜態資源cdn化

總結

  • 整套系統開發沒有任何難度,唯一需要注意高併發下效能和資料問題。
  • 靜態資源放到cdn,避免頻寬成為瓶頸。
  • 把mysql操作變成redis操作,解決io問題