毕业设计项目

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。

情景假设

技术架构 Spring cloud，数据库：Mysql，缓存：Redis，

存储设计

商品的库存是核心设计要点。

估算性能需求

日活 100W，秒杀场景按照 10 倍估计，即秒杀时用户 1000W。

读性能估计

假设秒杀物品，每个用户要访问都要访问，并且秒杀商品，将在 100s 内卖光。

则读取性能 qps=1000W/100s = 10W

写性能估计

系统采用，限流，排队措施，只有拿到许可的用户才可以修改库存，限流同时修改库存的用户为 500，

则写性能 tps= 500

存储系统选择

1000 充电瓶，12 台 iphone，单机即可存储。

写入 tps 仅为 500，单机即可。

读取 qps=10W

不需要自动切换，

选用 redis 的 master-slave 模式，1 主 9 从

存储结构设计

string+list 存储

string 存储商品信息，仅需查询 1 次，App 内缓存即可

key：商品 Id，value：商品信息（充电宝，iphone），

list 存储商品数量，每次都需要查询

key: 商品 id，list 的 item ：1 表示数量

list 的 size 表示，商品数量。

例如充电宝 1000，则 list 的就有 1000 个 item ，每个 item 为 1.

读操作

第一次读取读取 2 个接口

1 个接口获取商品信息：查询 String 类型的 redis 库，之后 app 本地缓存。

每次都查询商品的数量：

更加商品 Id，查询 list 的 size 表示商品数量。

写操作

使用 rpop 命令，执行扣减库存。如果 return ，null 表示扣减失败

rpop 商品Id

计算架构设计

缓存架构设计

基于假设，秒杀商品存储在 redis，订单存储在 mysql

采用多级缓存架构，不需要应用内缓存。

大体为：

app 缓存（商品基本信息）->CDN 缓存（商品图片）->web 应用缓存->分布式缓存（redis，商品信息，用户信息等）->mysql（订单等业务关键数据）

负载均衡架构

根据之前的性能估算 QPS =10W， 扣库存 tps=500

需要负载均衡，假设单台服务器 tps=1000，需要 100 台服务器。采用 3 级负载均衡架构，F5 贵。

nginx 性能 10W 满足要求。

接口高可用设计

限流

app 端：

​ 限制请求次数，例如按钮变灰。

生产随机数，按 80%概率向后请求

接入端限流：

限制单一用户 5s 内请求 1 次，限流浏览请求，不限流下单请求。

微服务限流：

​ 丢弃无法处理的请求

排队

请求缓存 + 同步改异步 + 请求端轮询

服务划分

秒杀属于临时促销，采用单独服务部署上线

不做异地多活

秒杀很快，不用做异地多活，挂了就再来一次秒杀