抽奖系统的流量削峰方案

如果观看抽奖或秒杀系统的请求监控曲线，你就会发现这类系统在活动开放的时间段内会出现一个波峰，而在活动未开放时，系统的请求量、机器负载一般都是比较平稳的。为了节省机器资源，我们不可能时时都提供最大化的资源能力来支持短时间的高峰请求。所以需要使用一些技术手段，来削弱瞬时的请求高峰，让系统吞吐量在高峰请求下保持可控。

最近在做一个小型的抽奖系统，用户中奖之后需要调用转账接口进行虚拟金的转账。转账接口有频控的逻辑，因此不能把抽奖瞬间的大量请求都发往转账系统，必须对请求进行削峰。削峰的方式有很多种，下面就来简单地聊一下。

请求排队

削峰最常用的一种方式是请求排队。瞬时的请求量太大，那么就把这些请求先排队存起来，再依据系统所能提供的消费能力按需消费。在量小的时候，抽奖与发货这两个动作可以是同步的（如下左图），这是一种紧耦合系统，SVR B的处理能力必须跟得上SVR A的处理能力。当SVR A 与SVR B 存在处理能力差异时，可以引入消息队列，把对服务的同步调用转化成对队列的异步消费。

可以用来作为队列的工具有很多，典型的如Message Queue消息队列，也可以利用数据库Mysql或是Redis来实现分布式队列，跟进业务场景来自行进行选择。例如，我在实现抽奖系统的时候，使用的是Mysql，原因是SVR A已经把用户的抽奖信息落地到的数据库，那么SVR B就可以利用Mysql作为一个队列，来达到按能力消费的需求。

Mysql

用户中奖的时候，SVR A 会将用户中奖信息写到数据库中。SVR B按照自己的消费能力，从数据库中把数据select出来执行转账的逻辑。数据库表中的每一行记录，都可以看作是一个等待被消费的消息。如何保证消息按序（正序或倒序）消费？可以利用update_time 来标记消息入队时间，设定update_time字段：

update_time timestamp NOT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP  DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间'

必须使用一个字段来标记某行记录的消费状态。消费过的消息不必再select出来处理。另外，在有多个消息消费者的时候（比如有多个线程来消费数据库中的这些中奖信息时），需要保证消息不会重复被消费。可以使用二段式提交的方式来保证。以字段present_flag来表示消费状态，present_flag有三个取值：
0：中奖，未转账
1：一阶段提交（即准备转账）
2：二阶段提交（转账完成）

对于SVR B ，需要进行如下的操作：
步骤一：将数据库中present_flag 为0 的记录按序捞取出来，这里可以批量拉取，比如一次拉取100条记录
步骤二：按序处理每笔中奖记录的转账逻辑，调用转账接口之前，将present_flag设置为1，sql中的条件是present_flag为0；
步骤三：执行转账逻辑
步骤四：转账成功，将present_flag设置为2，sql中条件是present_flag为1。

这样即使同一行记录被多个消费者拉取出来，也能保证只有一个能够成功执行步骤三。转账失败（消费失败）
的记录如何处理？可以使用一个定时脚本将present_flag为1的update成present_flag为0，再次进行消费。

通过这种异步消费的方式，来保证中奖记录慢慢被消费完。这种方式在极端的情况下，比如刚刚执行完步骤三
机器就挂掉了，那么可能会出现重复消费的情况。根据业务对重复消费的容忍度来进行选择。

Redis

Redis的list数据结构提供了BLPOP和BRPOP，表示列表的阻塞式弹出。BLPOP的BRPOP的区别仅仅在取元素的位置不同。使用方式为：

BRPOP key timeout

当给定的列表内没有任何元素可供弹出的时候，连接将被阻塞，直到等待超时或发现可弹出的元素为止，超时参数 timeout 接受一个以秒为单位的数字作为值。超时参数设为 0 表示阻塞时间可以无限期延长。相同的key可以被多个客户端同时阻塞，不同的客户端会被放进一个队列中，按照【先阻塞先服务】的顺序为key执行BRPOP 命令。利用这个特点，可以来实现一个轻量级的消息队列服务。