银行秒杀系统优化方案整理

高并发

静态化与缓存
1. 静态化
  - 项目前后端分离，页面资源全部以静态化形式存储在服务器本地，不向服务端请求。
2. 缓存
  - 数据库中商品库存全部存储在Redis中，秒杀的时候进行库存预减，再搭配队列，减少对数据库的并发写操作。
图片与服务器分离
- 图片资源利用腾讯云对象存储技术，全部以url形式存储在数据库中，对图片的请求转发到腾讯云官方，减少服务器的压力。
Nginx反向代理、负载均衡
- 项目同时部署在两台服务器上，搭配Nginx进行反向代理与负载均衡，分流请求到不同服务器上。性能高的服务器权重高，另一台权重较低，分担了流量，减轻接口压力。
限流
1. 前端限流
  - 秒杀抢购按钮采用节流技术，限制用户点击次数。
2. Nginx限流
  - 设置通过请求数进行限流，平均每秒允许不超过1000个请求，突发不超过2000个请求，并且处理突发2000个请求的时候，没有延迟，等到完成之后，按照正常的速率处理。在请求进入项目前就先进行一次流量削减，减少压力。
3. 接口限流
  - 在请求进入接口时再利用令牌桶技术进行进一步限流，再度减轻后端处理业务的压力。
消息队列
1. 利用RabbitMQ进行流量削锋，异步化下单操作，防止多线程同时操作数据库，保证线程安全，分离并发写。同时利用死信队列实现订单超时回滚数据。
Redis
1. Redis在本项目中作为中间件，承载大流量情况下的并发读写，防止数据库因承受不住突然的大流量而宕机。
2. 数据缓存存储在Redis中，设置定时任务每59分与29分同步数据库商品信息（依据是秒杀一般在这两个时间点开启），保证更快的读。
3. 利用Redis进行预减库存，并且搭配使用了lua脚本，既保证了操作原子性，又提升了读写效率。
库存标记
1. 当Redis中的库存为0时，接口中的StockMap对应的商品库存标记为true，直接返回库存不足，减少对Redis的操作。

高性能

CDN加速技术
通过静态CDN，路由懒加载，图片压缩等技术减少打包体积从而实现首屏加载优化。
购买8G4C高性能服务器

高可用

配置了腾讯云服务DDos防护功能，可以有效抵御2Gbps左右的攻击规模
为保证正常的CDN加速技术使用，防止恶意盗刷流量，我们通过三个方面去防御，即访问控制、流量管理以及安全防护。
1. 用量封顶
  - 我们在腾讯云上选择了“带宽封顶”类型。当统计周期产生消耗超出所设阈值后，CDN会关闭服务。
2. IP黑名单配置
  - 在腾讯云上通过配置了IP访问控制策略，可以有效限制访问来源，阻拦恶意IP盗刷、攻击等问题。只需将用户的IP或者IP网段填入黑名单，访问将直接返回403
3. IP限频访问配置
  - 通过对IP单节点在每一秒钟的访问次数进行限制，可进行高频CC攻击抵御，防止恶意用户盗刷。我们限制为10次每秒。
秒杀地址隐藏
- 每个用户会通过算法生成专属的密钥，根据密钥生成相应的秒杀地址，秒杀地址会存储在Redis中并且具有10s的生效时长，前端会将返回的密钥拼接到接口中变成真正的秒杀地址，秒杀时会检验地址合法性，一定程度上防止了暴力脚本抢购，保证了安全性。
分布式架构
- 拆分了原本的单体项目，改造成了微服务形式，分别有个人信息系统、产品系统、秒杀系统、管理员系统，并且使用Nginx进行代理，提升了系统的健壮性，在一个服务崩溃的时候不会影响其他服务的正常运行。在主服务器上和备用服务器上都有备份。
- 使用Redis配置信息共享
脚本检测以及防刷
- 在Nginx配置中加入了请求头部信息检测，检查脚本信息关键字，若检测到直接返回404，拒绝在接口之外，防止脚本请求进入业务层。