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推出一款互联网金融理财产品，如何安全高效的处理用户高并发的购买请求?
2015-10-06 20:00:09来源:知乎精选
【梁川的回答(17票)】:
此类问题比较类似电商网站的秒杀/抢购、微信抢红包。
此类业务一般都涉及分布式系统。而对于分布式系统而言，由于所谓的CAPS理论：服务的可用性、可靠性、数据的一致性三个要素并不能同时满足，因此一般都遵循所谓的BASE理论。
CAP理论：
Consistency：一致性， 数据一致更新，所有数据变动都是同步的
Availability：可用性
Partition tolerance：分区容错性，系统可靠性
BASE理论：
Basically Available：基本可用
Soft-state：软状态/柔性事务
Eventual Consistency：最终一致性
因此依赖于不同的场景，大家的处理方式不尽相同。
例如像微信红包，发放的红包是可以没被抢到的。而秒杀、抢购一般会被抢光。
又比如像小米抢购手机，由于其限量的手机台数是小米自己定义的，抢购的手机台数可以有一定程度的误差的（多或少一点）。而对于淘宝秒杀、抢购一般要求保证不多也不少。
在具体使用场景上，互联网金融的投标过程更类似于电商的秒杀和抢购。
此类应用重点要解决如下一些问题：
1、超卖
例如融资金额为1000万，在最后的抢购中，可投金额只剩下1万元，可能会有多个投资者同一瞬间都投标成功，导致用户投资的金额超过了融资额。
解决超卖问题的方案是保证用户投标过程，对投资金额的增减采用事务，且要保证事务操作的原子性。
2、少卖
典型场景题主提到了：用户投标抢到了，但因支付失败等原因没正常完成抢购到订单支付。
解决少买问题的方案是对抢购订单设定时效性，定时对超过时效未支付的订单释放掉。
3、刷单作弊
例如黄牛采用批量注册多个账户并用多账户并发抢购、用秒杀工具（按键精灵/autohotkey、触摸精灵、phantomjs、selenium等）或自行开发的工具抢购、变换IP地址（例如ADSL、代理服务器） 来抢购。
解决办法一般采用限制同一账户并发请求数、验证码、token、IP地址限制、账户黑名单等方式。
4、服务器过载保护
解决办法一般采用服务降级、限流。可以参考微信红包的思路： 有损服务，柔性可用，大系统小做。谈谈微信红包海量运营--发10亿个红包难在哪里？
5、外部渠道的瓶颈
类似秒杀、抢购、抢红包这样的活动，外部最大的瓶颈在于支付渠道。
支付渠道的瓶颈主要分为两大类：
第一类：第三方支付平台的稳定性、流量瓶颈、系统并发性能等
第二类：某个银行渠道本身稳定性和流量瓶颈，例如使用工行卡支付的占比过高，导致工行流量过载。
解决办法：
对支付渠道的稳定性及流量瓶颈，可以多接入几家第三方支付或直连银行，在多家支付渠道将备份容灾、分流。
对银行渠道的稳定性及瓶颈，第三方支付一般会在同一家银行的多个接口做渠道路由及分流。
另外在产品层面，除了实时秒杀/抢购外，可以考虑预约、引导用户提前进行账户充值使用账户支付的方式。
6、网络、服务器及硬件设备容灾
例如网络瘫痪、服务器瘫痪、网卡、存储出问题之类。
解决办法一般采用系统升级扩容（水平扩展、垂直扩展）、容灾、备份等。
7、性能
在性能上，常规的CDN、页面静态化、数据库读写分离、缓存、异步化（消息队列）、柔性事务等方案都可以用上。
这里重点说一下超卖问题，超卖问题的本质善于高并发情况下数据库事务瓶颈的技术解决办法。
超卖问题有两种方案：
a、采用数据库事务ACID来保证
如果使用的mysql，可以采用mysql的线程池技术，通过请求排队及请求合并，提高数据库事务并发处理能力。
由于在秒杀这样高并发的事务处理情况下，数据库由于死锁检测等因素性能直线下降。
具体可以参考淘宝在秒杀业务的解决方案：秒杀场景下MySQL的低效--原因和改进l
淘宝是采用修改mysql源代码方式来定制的，开源方案可以参考MariaDB的thread_pool系列参数，尤其是thread_pool_oversubscribe参数。
可以参考：秒杀应用的MySQL数据库优化
此种方式的思路适合于需要完全保证ACID的场合，像支付系统核心交易、账户、账务。
b、采用redis+mysql结合的方式
由于redis本身的高性能，可以将投资总金额及余额存放在redis，用redis完成投资用户的抢购排号，然后通过消息队列或日志同步（例如kafka）方式将数据同步到mysql中。
为保证redis操作原子性，建议采用redis lua脚本在redis服务器端完成总的投资金额/余额的操作。
此种方式可能存在如下两个问题：
redis与mysql数据同步延迟问题：可以在用户取号后，等待几秒，保证消息队列或日志同步到mysql。
redis瘫痪问题：通过限流等方式避免redis过载，通过redis集群保证redis高可用性。
网上关于微信红包、电商网站的秒杀架构讨论比较多，以下几篇文章值得参考。