一、什么是高并發

高并發(High Concurrency)是互聯網分布式系統架構設計中必須考慮的因素之一，它通常是指，通過設計保證系統能夠同時并行處理很多請求。高并發相關常用的一些指標有響應時間(Response Time)，吞吐量(Throughput)，每秒查詢率QPS(Query Per Second)，并發用戶數等。推薦了解黑馬程序員java培訓課程。

響應時間：系統對請求做出響應的時間。例如系統處理一個HTTP請求需要200ms，這個200ms就是系統的響應時間。

吞吐量：單位時間內處理的請求數量。

QPS：每秒響應請求數。在互聯網領域，這個指標和吞吐量區分的沒有這么明顯。

并發用戶數：同時承載正常使用系統功能的用戶數量。例如一個即時通訊系統，同時在線量一定程度上代表了系統的并發用戶數。

二、什么是秒殺

秒殺場景一般會在電商網站舉行一些活動或者節假日在12306網站上搶票時遇到。對于電商網站中一些稀缺或者特價商品，電商網站一般會在約定時間點對其進行限量銷售，因為這些商品的特殊性，會吸引大量用戶前來搶購，并且會在約定的時間點同時在秒殺頁面進行搶購。

此種場景就是非常有特點的高并發場景，如果不對流量進行合理管控，肆意放任大流量沖擊系統，那么將導致一系列的問題出現，比如一些可用的連接資源被耗盡、分布式緩存的容量被撐爆、數據庫吞吐量降低，最終必然會導致系統產生雪崩效應。

一般來說，大型互聯網站通常采用的做法是通過擴容、動靜分離、緩存、服務降級及限流五種常規手段來保護系統的穩定運行。

三、如何解決秒殺的高并發

1. 限流

在討論為什么需要限流之前，我們先聊一聊生活中那些隨處可見的限流場景。

例如上下班高峰期，大量人群涌入地鐵站，會造成嚴重擁堵，原本從站廳到站臺最多只需花費5分鐘左右的時間，卻在被限流管制下被迫花費30分鐘或更久才能順利進入站臺。

上面兩張圖片就展示了地鐵擁擠的場景，如果這所有的人全部涌入站臺，那么會造成更多的人無法上車，所以采取了管制之后，我們可以讓人們通過地面和站廳層的雙重排隊等待，減輕站臺的壓力，保證每一位乘客最終都能順利的上車。

在電商系統的秒殺中，也會有大批量的用戶同時涌入，鑒于只有少部分用戶能夠秒殺成功，所以要限制大部分流量，只允許少部分流量進入服務后端。

限流可以采用限制服務器的連接等待數量以及等待時間，每次只放行少量用戶，讓更多的用戶處于假排隊的狀態。

例如tomcat的配置：

其中最后兩個參數意義如下：

maxThreads：tomcat起動的最大線程數，即同時處理的任務個數，默認值為200

acceptCount：當tomcat起動的線程數達到最大時，接受排隊的請求個數，默認值為100

這兩個值如何起作用，請看下面三種情況

情況1：接受一個請求，此時tomcat起動的線程數沒有到達maxThreads，tomcat會起動一個線程來處理此請求。

情況2：接受一個請求，此時tomcat起動的線程數已經到達maxThreads，tomcat會把此請求放入等待隊列，等待空閑線程。

情況3：接受一個請求，此時tomcat起動的線程數已經到達maxThreads，等待隊列中的請求個數也達到了acceptCount，此時tomcat會直接拒絕此次請求，返回connection refused。

2. 頁面靜態化

首先我們可以使用Freemarker對頁面進行靜態化，讓用戶減少跟后端服務器之間的交互。這樣就能降低服務器的壓力，如果條件允許我們可以采用CDN加速。

Freemarker的原理如下圖，模板+數據通過Freemarker可以生成靜態頁面。

CDN是將源站內容分發至最接近用戶的節點，使用戶可就近取得所需內容，提高用戶訪問的響應速度和成功率。

例如下圖：北京網民會自動訪問到離自己最近并且速度最快的服務器的資源。

3. 引入Redis

限流和靜態化都是為了減輕服務器后端的壓力，但是最終用戶的請求還是會落到服務器中，為了增加用戶的體驗度，我們也應加快相應速度。后端代碼和數據庫之間的交互會降低相應速度，所以我們可以采用Redis來進行數據的高速讀取。

Redis是一款極其優秀的內存級別的NoSql數據庫，單線程下讀寫速度能達到5w/s。所以我們在很多情況下都能利用Redis去解決高速讀取的問題。

特別是庫存量的超賣現象，我們可以在開始秒殺的時候，把總的庫存量存入Redis中，每當用戶來搶購時，利用String類型的decr方法去減一，如果減一成功就視認為搶夠成功，并把用戶和商品信息存入Redis的訂單條目中，當最終搶購結束時，我們再一并把Redis的訂單信息存入到數據庫中。

代碼參考：

四、總結

通過上述3種方案可以解決大部分場景下的秒殺問題，當然高并發下也會出現更多的意外的狀況，那么我們可以針對自己的業務，資源的調度進行更多方位的嘗試，找到最適合自己的解決方案。

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