本文主要對秒殺系統在大併發的場景下效能瓶頸的做一個分析，以及秒殺系統的優化實現。秒殺系統的業務分析和系統實現，可以參考上一篇文章 Java高併發秒殺系統(一)

1.秒殺系優化分析

下圖列出秒殺的系統流程，其中紅色部分是可能發生高併發的地方，綠色則表示沒有影響。

1.1 詳情頁面

1. 詳情頁面放在CDN
   秒殺還未開始，大量的使用者不斷的點選重新整理頁面。我們將詳情頁靜態化放到CDN，這樣訪問detail頁面就不會落到我們的業務系統，可以減輕系統的壓力。
   

2. CDN是什麼？
   CDN是Content Delivery Network(內容分發網路)的縮寫，是可以加快使用者獲取資料的系統。一般將一些不經常變化的資源放到CDN，比如：靜態資源(圖片、HTML、CSS、JavaScript)、視訊檔案等，使用者訪問到CDN上的資源後就不用請求應用系統，不但減輕了系統的壓力還可以提升使用者的訪問速度。
   

1.2系統時間

1. 為什麼單獨提供獲取系統時間介面？

   系統部署的時候會將秒殺詳情頁面放到CDN，使用者訪問頁面的時候不用訪問我們的系統，所以也就拿不到系統時間，因此提供一個獲取伺服器系統時間的介面。
   

2. 獲取系統時間介面不需要優化

   獲取系統時間介面不需要優化，是因為這個介面操作是通過訪問記憶體實現的，訪問一次記憶體大約花費10ns。記憶體操作速度很快，介面只有一個 new Date() ，基本上可以不用考慮GC，1s可以執行10億次操作。
   

1.3地址暴露介面

1. 能否放到CDN快取？

   秒殺地址介面無法使用CDN服務，因為CDN適用於請求資源不會變化的。而秒殺地址介面返回的資料會發生變化的，因此不適合放在CDN快取。
    
   

2. 秒殺地址介面優化思路

   可以考慮將秒殺暴露介面返回的結果放到redis中，設定過期時間保證資料的一致性，或者可以在資料發生變化時通知redis將相應的資料進行更新。
   

   

1.4執行秒殺操作

1. 秒殺其他方案分析

   1）通過原子計數器記錄商品的庫存，一般採用redis或者其他NoSQL來保證庫存數的原子性。
   
   2）記錄成功後，將購買記錄的行為訊息傳送到分散式訊息佇列中。
   
   3）後端系統從訊息佇列中訊息訊息，將相應資料修改落地到MySQL
   
   4）優點：方便擴充套件、伸縮性好，能夠抗住非常高的併發。
   

   大型的網際網路公司基本都採取這種方案。
   

   使用這套方案的成本非常高，不管是運維成本還是開發成本，需要技術人員對這些技術有比較深入的瞭解。 
    
   

   

2. 如何判斷秒殺操作成功？
   

3. 秒殺操作瓶頸分析

   秒殺對應資料庫中就是減庫存操作和插入購買記錄這兩步操作，資料庫使用行級鎖來保證操作的原子性，這也就導致秒殺變成了序列操作。
   

   

   由於應用系統和MySQL資料庫經常不是部署在同一臺機器上，所以資料庫操作的都要經過網路傳輸,這就產生了網路延遲問題，通過還伴隨著GC操作。
   

   

   1）網路延遲分析
   下面分別對同城機房和異地機房進行分析：
   

   

   2）減少鎖的持有時間
   

4. 秒殺優化方案
   1）簡單的優化：將insert語句和update語句調換位置，先執行insert語句，可以去除一些重複秒殺減掉一半的網路延遲和GC，目的是降低MySQL的行rowLock時間。
   

   2）深度優化：將事務操作放到MySQL端執行(儲存過程)，減少網路延遲和GC的成本，實現方案有兩種
   

2.秒殺系統優化實現

2.1 秒殺地址介面優化

• service層增加redis快取
  因為秒殺商品物件在秒殺活動期間一般不會發生變化的，所以可以在這裡做一層快取。先從快取中獲取秒殺商品物件，如果沒有，則訪問資料庫拿到商品物件之後再放入redis中。如果有，則直接將秒殺地址返回。

public Exposer exportSeckillUrl(long seckillId) {
        //優化點1：快取優化：超時的基礎上維護一致性
        //1.訪問redis
        SecKill secKill = redisDao.getSeckill(seckillId);
        if(secKill == null){
            //2.訪問資料庫
            secKill = secKillDao.queryById(seckillId);
            if(secKill == null){
                return new Exposer(false,seckillId);
            }else{
                //3.放入redis
                redisDao.putSeckill(secKill);
            }
        }

        Date startTime = secKill.getStartTime();
        Date endTime = secKill.getEndTime();
        //系統當前時間
        Date noewTime = new Date();
        if(noewTime.getTime() < startTime.getTime() || noewTime.getTime() > endTime.getTime()){
            return new Exposer(false,seckillId,noewTime.getTime(),startTime.getTime(),endTime.getTime());
        }

        //轉化特定字串的過程，不可逆
        String md5 = getMD5(seckillId);
        return new Exposer(true,md5,seckillId);
    }

• 將資料庫操作放到MySQL端執行(儲存過程)
  建立儲存過程，service層通過呼叫儲存過程獲取秒殺結果。儲存過程定義如下,通過判斷返回結果result值來判斷，秒殺結果。

-- 秒殺執行儲存過程
DELIMITER $$ -- console ; 轉換為 $$

-- 定義儲存過程
-- 引數：IN 輸入引數； OUT 輸出引數
-- row_count(): 返回上一條sql(delete,insert,update)的影響行數
-- row_count：0：未修改資料； >0: 表示修改的行數； <0: sql錯誤/未執行修改sql
CREATE PROCEDURE `seckill`.`execute_seckill`
  (IN v_seckill_id BIGINT, IN v_phone BIGINT,
    IN v_kill_time TIMESTAMP,OUT r_result INT)
  BEGIN
    DECLARE insert_count INT DEFAULT 0;
    START TRANSACTION ;
    INSERT IGNORE INTO success_killed(seckill_id, user_phone, state, create_time)
      VALUES (v_seckill_id,v_phone,0,v_kill_time);

    SELECT row_count() INTO insert_count;
    IF (insert_count = 0 ) THEN
      ROLLBACK ;
      SET r_result = -1;
    ELSEIF (insert_count < 0) THEN
      ROLLBACK ;
      SET r_result = -2;
    ELSE
      UPDATE seckill SET number = number - 1
      WHERE seckill_id = v_seckill_id AND end_time > v_kill_time AND start_time < v_kill_time AND number > 0 ;

      SELECT row_count() INTO insert_count;
      IF (insert_count = 0) THEN
        ROLLBACK ;
        SET r_result = 0;
      ELSEIF (insert_count < 0) THEN
        ROLLBACK ;
        SET r_result = -2;
      ELSE
        COMMIT ;
        SET r_result = 1;
      END IF;
     END IF ;
  END;
$$
-- 儲存過程定義結束

DELIMITER ;
--
SET @r_result = -3;
-- 執行儲存過程
CALL execute_seckill(1003,18270919398,now(),@r_result);
-- 獲取結果
SELECT @r_result;

-- 儲存過程
-- 1.儲存過程優化：事務行級鎖持有時間
-- 2.不要過度依賴儲存過程
-- 3.簡單的邏輯可以應用儲存過程
-- 4.QPS：一個秒殺單 6000/QPS

-- 檢視儲存過程定義：show create procedure execute_seckill\G

3.秒殺系統的部署

3.1 系統用到的服務

1. CDN：內容分發網路，加速使用者獲取資料，降低伺服器請求量
2. WebServer：Nginx做http伺服器以及Jetty伺服器的反向代理
3. redis:快取熱點資料
4. MySQL：通過事務保證秒殺的一致性和完整性 

3.2請求處理的流程：

1. 邏輯叢集是我們開發的部分

4.秒殺系統優化總結

• 優化點

  1.靜態頁面使用CDN快取，實現動靜態資料分離。
  2.後端不經常變化的資料放入redis中進行快取
  3.將事務操作移到MySQL端：MySQL本地執行主鍵SQL可以達到4w QPS ，Java執行也很快，瓶頸主要存在於網路延遲以及GC的停頓操作。這裡可以用儲存過程，解決網路延遲以及GC停頓操作帶來的問題。
  

  

• 併發優化
  

5.資源地址