基于緩存技術的鋼鐵交易系統設計

吳 潔

(上海市歐冶云商股份有限公司,上海 201900)

0 前言

隨著鋼鐵電商業的不斷發展，限時搶購作為一種新的交易方式，對于鋼鐵這樣一個巨無霸的傳統行業，無疑是一種大膽的革新。由于限時搶購這種網絡促銷行為能夠在短時間內聚集大量人氣，所以對企業具有極高的商業價值。但也由于很多鋼鐵電商平臺對于搶購模塊本身設計上的不足，使得在推廣搶購商品時，無法有效應付因活動時激增的用戶訪問量導致的平臺運行不穩定問題，如訪問超時、響應速度慢，甚至服務癱瘓等。限時搶購模塊的建立對系統有非常高的要求，除了應對在短時間內網絡流量激增問題的同時，還要確保系統的穩定性、高擴展性、高并發性、安全性等。在高負載、高并發的情境下需要對系統進行軟硬件方面采取各種優化手段，保證系統的正常運行。采用基于內存的隊列排序技術建立鋼鐵交易搶購系統。

1 系統總體設計

限時搶購系統，采用前后端分離技術，為保證高并發的及時響應，與原有電商交易流程進行業務、應用隔離，設計功能盡可能單一高效。按照功能分擔，主要包括規則管理、搶購資源管理、商品展示、搶購處理、訂單處理五個模塊。提供面向運營人員的限時搶購規則管理，面向賣家的搶購資源場次投放、打包，面向買家的商品列表、詳情展示、報價，出價響應與處理、成交判定及訂單生成，以及面向所有用戶的搶購查詢與報表等功能。

同時，為解決買家盯盤問題，提供自動出價機器人功能供買家選擇使用，用戶可根據自己的訴求定制出價策略，并委托機器人代為出價。

2 需求分析

限時搶購系統的設計目的是為了給供應鏈上下游用戶提供便捷的服務，實現優質資源采銷過程的公平、公開。針對用戶訴求，限時搶購系統的主體功能主要體現在賣買雙方和運營管理等方面。

首先，面向賣家，提供搶購資源投放設置，包括投放的場次、搶購底價、最小加價幅度、加價時間控制、搶購跟蹤等功能，根據賣家自定義的結果將選擇的資源以單個或者打包的形式投放到搶購區，給予賣家充分地自由度，根據資源的屬性自主定價，實現銷售利益的最大化。

其次，面向買家，提供保證金在線充值、搶購資源搜索及加購、搶購進行期間出價及搶購訂單跟蹤功能，實現買家以更加合理的價格買入所需商品，并通過查詢、下載功能對搶購結果進行跟蹤。

最后，面向平臺運營人員，提供限時搶購時間、場次、次數、流拍處置等規則設置、搶購公告管理、買家搶購資格認證等功能。針對不同的搶購模式，支持對品種、場次、生效時間、參與方資質等進行方便靈活的自定義配置，并將買家須知信息通過維護的公告進行發布。

限時搶購系統的網頁如圖1所示。

圖1 搶購系統首頁

3 系統設計

本系統采用前后端分離模式，前端技術采用Vue框架，后臺采用Spring Boot+Dubbo的微服務架構搭建，數據持久化使用Hibernate+MySQL完成。為了提高響應性能，同時還使用了Redis緩存數據庫。這樣的組合可以保證更好的開發效率、更高的系統穩定性和可靠性。

系統的應用架構圖如圖2 所示。

圖2 搶購系統架構圖

客戶前端搶購頁是專門的頁面，包括靜態的HTML和動態的JS，都需要在CDN上緩存。

接層加過濾器專門處理搶購請求，當超過系統承受范圍的時候，需要果斷阻請求的涌。

應層獨立部署搶購服務，并使服務集群，支持平擴展，讓“峰”請求分流到不同的服務器進行處理。同時利用緩存和隊列技術減輕應處理的壓力，通過異步請求的方式做到最終致性。

系統前端包括限時搶購資源搜索、展示等輕應用；后端包括搶購主體功能(搶購規則、場次配置、資源管理、出價與成交處理、訂單生成、搶購跟蹤)，與平臺其他中心的通訊和交互通過微服務調用方式來實現。

4 功能實現

構建該限時搶購系統的主要工作包括對賣家端資源投放設置、搶購時段設置、搶購底價設置、加價幅度設置、加價時間控制設置功能和買家端搶購資源搜索、提前加購、搶購出價、在線支付功能的構建。

4.1 賣家端資源投放功能

面向賣家端的資源投放功能支持用戶從普通資源區轉入，通過模板導入方式將資源移入搶購資源區，由賣家通過選擇資源在投放時自定義場次、搶購模式(捆包/打包)、投放位置(商城/直營)，資源投放時同時獲取用戶搶購交易偏好設置及營業時間等校驗，將所選資源投放入限時搶購區，同時更新數據庫及索引數據，待進入搶購時段面向買家開放搶購，若資源流拍，自動回到普通資源區進行常規銷售。賣家資源投放流程如圖3所示，操作頁面如圖4、圖5所示。

圖3 賣家資源投放流程圖

圖4 賣家限時搶購資源投放頁面

圖5 賣家限時搶購資源規則設置頁面

4.2 買家端搶購功能

面向買家端的搶購功能支持買家同時參與多種商品的競拍，每種商品對應一個競拍號。競拍過程中，可以隨時進行賬戶充值，未被鎖定的金額可由買方自由支配。搶購系統提供搶購資源搜索、提前加購、搶購出價、在線支付、訂單生成功能。競拍結束后，對競拍失敗的買家，將即時釋放其保證金。對競拍成功的買家，系統將在20分鐘內生成訂單供買家在線支付，并在全款支付完成后釋放保證金。買家搶購相關流程如圖6所示，操作頁面如圖7所示。

圖6 買家限時搶購功能流程圖

4.3 運營管理端限時搶購規則功能

面向運營人員的運營管理端限時搶購規則功能提供前端頁面，設置搶購交易相關規則，包括針對不同賬套的搶購次數限制、流拍后資源處置方式、系統搶購場次定義、延時規則，搶購模塊根據設置的基礎配置在資源搶購、流拍、訂單生成環節進行相應處理。管理端搶購相關流程如圖8所示，操作頁面如圖9所示。

圖8 買家限時搶購功能流程圖

圖9 運營端搶購規則維護頁面

5 結束語

本文提出的基于內存的隊列排序技術，構建鋼鐵電商限時搶購系統在投入運行以后，運行穩定。用戶體驗方面，因為前期做了比較全面的市場調研，充分集成了買家家雙方的行為習慣，操作界面便捷友好。系統性能方面，基于內存的技術極大程度地提升了下單成交的速度，通過中間件的使用，在每場競價結束后保證數據庫同步的準確性。良好的架構設計可以減少開發難度和后期使用風險。對限時搶購系統的研究，對主流大型網站為提高并發量和系統性能開展相關工作也有借鑒意義。該模式的推廣應用將為傳統的鋼鐵行業帶來新的發展機會。