架构实战营模块九作业

作者：Geek_Q

2022 年 8 月 16 日
辽宁
本文字数：1932 字
阅读完需：约 6 分钟

题目

设计电商秒杀系统

【业务背景】

你作为一个电商创业公司的架构师，负责设计 6.18 大促秒杀系统的设计，你们的业务模式如下：

1. 你们挑选选品各大电商平台上畅销和好评的商品进行销售，每个品类不超过 20 个商品，目前做了 10 个品类；

2. 本次 6.18 秒杀选择了 1000 个充电宝，10 台 iPhone 12 作为秒杀商品；

3. 正常的日活大约 100 万用户；

4. 老板要求万无一失。

【技术背景】

1. 技术团队以 Java 为主，已经落地了微服务架构；

2. 主要渠道是自有的 App（包括 iOS 和 Android）和微信小程序，为了促进用户转化为 App 用户，只有下载 App 才能参加秒杀活动；

3. 目前只有单机房。

【毕设要求】

1. 设计完整的架构，例如存储、负载均衡、缓存、高可用、可扩展等；

2. 大约 10 页以内的 PPT，每页 PPT 说明一项设计，包括架构设计和设计理由，无需详细解释备选方案。

【提示】

1. 分析考虑要全面，但并不意味着架构设计要面面俱到，如果分析后认为某些设计点可以不做，就在作业最后统一说明原因即可；

2. 如果没有思路，请对照模块 9 的 IM 案例；

3. 如果有的信息觉得不够全或者不够细，可以做出一定的假设，但不能天马行空，需要对照已有的业务背景和技术背景进行合理推断

非功能需求分析

假设用户使用 APP 的高峰时间段为 6:00-8:30、12:00-13:30、18:00-24:00，共 10 个小时。由于日活 100 万用户，那么：

（1）登录：100 万次/天，TPS=100 万/(10*3600)=27；

登录业务与秒杀无关，是原有业务系统的基本功能，本次不做设计；

（2）注册：量很小；

注册业务与秒杀无关，是原有业务系统的基本功能，本次不做设计；

（3）浏览商品：假设平均每个活跃用户关注 2 类商品，并详细浏览排序前 10 的商品信息，那么 QPS=100 万*10/(10*3600)=277；

浏览商品业务与秒杀无关，是原有业务系统的基本功能，本次不做设计；

（4）下单：假设每个活跃用户平均每天购买 2 件商品，TPS=100 万*2/(10*3600)=55；

下单业务与秒杀无关，是原有业务系统的基本功能，本次不做设计；

（5）秒杀：假设所有活跃用户都参加秒杀活动，TPS=100 万；用户在秒杀前 10 分钟浏览秒杀商品信息页面，则 QPS=10 万；用户请求服务器时间 QPS=100 万。

秒杀排队设计

秒杀商品数据有限，先到先得，但 WEB 服务较多，请求需要进行排队，因此引入消息队列组件，充电宝和 iphone 秒杀请求分别使用各自的 topic 发到消息队列进行排队，所有秒杀服务作为消费者组订阅排队结果，如果订阅的请求数量超过商品的库存，则不再订阅，再有请求进来，直接返回已结束。

服务器时间同步设计

秒杀系统短时间 QPS 较大，请求时间 QPS=100 万（非功能需求页），为防止不同服务器时间不同步，可让 WEB 服务器定时每秒向服务器时间服务同步时钟。

限流设计

秒杀系统的特点是商品数量很少，并发请求量非常高，可将绝大多数请求挡在网关，由于业务上秒杀商品只有充电宝 1000 个和 iphone 10 台，那么，每个网关只允许报入 1000 个充电宝秒杀请求和 10 个 iphone 秒杀请求，之后的请求都直接返回秒杀活动已结束。已报入的秒杀请求按 topic 进行排队（秒杀排队页），取最终的前 1000 个秒杀充电宝的用户和前 10 个秒杀 iphone 的用户，这些用户秒杀成功，返回成功页面，其他请求秒杀失败，返回秒杀活动结束页面。