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Redis 秒杀系统设计

决策

  • 预期并发量
  • 可接受的复杂度
  • 一致性要求（是否允许短暂不一致）
  • 团队维护能力

下面是一个完整的秒杀系统时序图（使用 Mermaid 语法），涵盖了从客户端发起请求到最终成功或失败的整个流程，并包含限流、防重、Redis 预减库存、异步消息队列、数据库最终扣减以及客户端轮询等关键步骤。

时序图关键点说明​

  1. 限流防刷：Nginx 层做 IP 限流，业务层可进一步做用户级限流（例如使用令牌桶或漏桶）。
  2. 防重复秒杀：用户秒杀成功后，在 Redis 中记录 user:goodsId:userId，有效期设为一个活动周期，防止同一用户重复请求。
  3. Redis 预减库存：使用 Lua 脚本保证原子性（先 get 判断 >0 再 decr），避免超卖。这一步是系统的核心瓶颈保护点，支撑高并发。
  4. 异步消息队列：预减成功后立即返回“排队中”，秒杀请求异步化，不再同步等待数据库操作。
  5. 客户端轮询：用户端通过轮询结果接口获取最终状态，避免 WebSocket 长连接带来的资源消耗。
  6. 消费者数据库操作：
    • 使用 update goods set stock = stock - 1 where goods_id = ? and stock > 0 作为最后防线，确保数据库不会出现负库存。
    • 订单表可建 (user_id, goods_id) 唯一索引，防止 MQ 重复消费导致重复下单。
  7. 补偿机制：若数据库更新失败（比如库存被别的消费者提前扣完），消费者需将 Redis 预减的库存加回，保证 Redis 与数据库最终一致。
  8. 超时处理：客户端轮询超过一定时间（如 30 秒）仍未生成订单，可提示失败。后台也可设置定时任务清理长时间未完成的“排队中”状态。

可选的简化与优化​

  • 去掉 MQ：如果并发不是极高（如 < 5k QPS），可以在 Redis 预减后直接同步写数据库，但需做好数据库连接池和限流。
  • 轮询改进：可使用 Redis 的 list 或简单标记，轮询时直接查 Redis 中的状态（如 order:status:userId:goodsId），减少数据库压力。
  • 本地缓存标记：在秒杀服务内存中缓存“已售罄”标志，提前拦截请求。

如果需要更详细的文字解释或某个环节的具体代码实现（比如 Lua 脚本、幂等处理），请告诉我。