高并发热点/单点数据_性能问题解决方案

左手的ㄟ右手 2022-05-22 08:42 148阅读 0赞

https://blog.csdn.net/sjyttkl/article/details/75208412

数据的热点单点问题由于其独有的高访问特性，在性能上一直都一大难题，IT界的大牛们也一直在寻求一种更为优化的解决方案！其中也不乏很多优秀的解决方案，但随着业务的不断攀升和互联网的高速发展，也就显得捉襟见肘，可见对此探索的重要性！

最近项目中也遇到了此瓶颈，请容我将前因后果以及我自己设想的粗陋方案娓娓道来，欢迎大神们拍砖，在下感激不尽！

前段时间接了一个双11的活动，业务逻辑：用户购买某一类商品后，活动期间的4个整点在活动页点击按钮领取支付宝红包，每个时段奖品数量有限，先到先得。听着很简单，可是活动开始时，异常火热，流量超过了我们的预估，本来是分时段领取奖品，结果演变为了秒杀。

当时每个整点的QPS瞬间飙高，响应时间RT短时间内居高不下，但是整个Check下来应用全部机器的负载都非常正常，后来全面查找原因，才找到问题的根源，是由于每个时段更新数据库同一条奖品导致超时！

整点开抢后瞬时巨量的请求同时涌入，即使我们Apache端做过初步限流，应用也做了信号量的控制，而且加上分布式缓存的使用，减缓了相当大的压力，整个业务逻辑校验阶段运作良好，但是系统的瓶颈就转移到其他环节：减奖品库存!因为我们每个时段只有一个奖品A，每次减库存都是update奖品A中的奖品余额字段！大量符合发奖要求的用户请求瞬时涌入数据库去更新此条记录，update锁行，导致后面的请求全部排队等待，等前面一个update完成释放行锁后才能处理下一个请求，大量请求等待，占用了数据库的连接！一旦数据库同一时间片内的连接数被打满，就会导致这个时间片内其他后来的全部请求因拿不到连接而超时，导致访问此数据库的其他环节也出现问题！所以RT就会异常飙高！

根据木桶理论，我们后续肯定必须得优化这个最短板，将这个瓶颈解决!针对这样的情况，我们这边出了两套方案：1、强依赖分布式缓存达到减库存的目的；2、热点/单点数据拆分，弱依赖分布式缓存，采用分散热点的方式减库存.下面请允许我详细分解下这两套方案，也希望大家提各种建设性意见！

一、强依赖分布式缓存

应用中使用分布式缓存来存储当前时间段的奖品余额，有用户中奖则将此缓存中的余额减一，不需要查询和实时更新数据库，而是每隔自定义的一段时间将缓存中的余额异步更新至数据库中。

优点：这种方式完全依赖于缓存，读写速度快，不需要实时更新数据库，降低了数据库相当大的压力；

缺点：缓存不是100%稳定，很容易丢，即使采用持久化的缓存，在高并发下有时也会出问题；一旦丢失数据，这样就导致数据库记录的奖品余额比实际真实存在的奖品余额要多，这个时候读数据库，就会导致奖品多发，也就是所谓的超卖！

二、热点/单点数据拆分，弱依赖分布式缓存

某时段的一个奖品拆分为多条后，如何能保证先到先得的业务需求将奖品准确发完，这里就引入分布式缓存作为辅助，缓存不完全稳定没关系，只是借助其在多条奖品中进行准确分发，当数据库所有奖品都有余额的情况时，能减少查询操作！只有当某一条奖品余额为0时缓存中的数据才会失效，这时才需要查询一次数据库！

步骤：

1、 同个时段的奖品拆为多份(比如10份），加行号N区分（1~10），奖1~10的数值存入数组M中；

2、 根据行号1~10 ，查询分布式缓存中是否存在各行奖品对应的记录（缓存中存放没余额的奖品行）；

是： 将存在的行号存入数组P；

否： 数组P值为NULL；