從構建分散式秒殺系統聊聊WebSocket推送通知
前言
秒殺架構到後期,我們採用了訊息佇列的形式實現搶購邏輯,那麼之前丟擲過這樣一個問題:訊息佇列非同步處理完每個使用者請求後,如何通知給相應使用者秒殺成功?
場景對映
首先,我們舉一個生活中比較常見的例子:我們去銀行辦理業務,一般會選擇相關業務列印一個排號紙,然後就可以坐在小板凳上玩著手機,等待被小喇叭報號。當小喇叭喊到你所持有的號碼,就可以拿著排號紙去櫃檯辦理自己的業務。
這裡,假設當我們取排號紙的時候,銀行根據時間段內的排隊情況,比較人性化的提示使用者:排隊人數較多,您是否繼續等待?否的話我們可以換個時間段再來辦理。
由此我們把生活場景對映到真實的秒殺業務邏輯中來:
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我們可以把櫃檯比喻成商品下單處理邏輯單元
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拿到排號紙說明你進入相應商品處理佇列
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拿到排號紙的請求直接返回前臺,提示使用者搶購進行中
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排號紙進入佇列後,等待商品業務處理邏輯
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小喇叭叫到自己的排號相當於服務端通知使用者秒殺成功,這時候可以進行支付邏輯
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那些拿不到票號的同學,相當於佇列已滿直接返回秒殺失敗
解決方案
透過上面的場景,我們很容易能夠想到一種方案就是服務端通知,那麼如何做到服務端非同步通知的呢?下面,主角開始登場了,就是我們的Websocket。
WebSocket是HTML5開始提供的一種瀏覽器與伺服器間進行全雙工通訊的網路技術。依靠這種技術可以實現客戶端和伺服器端的長連線,雙向實時通訊。
HTTP VS WebSocket
特點:
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非同步、事件觸發
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可以傳送文字,圖片等流檔案
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資料格式比較輕量,效能開銷小,通訊高效
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使用ws或者wss協議的客戶端socket,能夠實現真正意義上的推送功能
缺點:
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部分瀏覽器不支援,瀏覽器支援的程度與方式有區別,需要各種相容寫法。
整合案例
由於我們的秒殺架構專案案例中使用了SpringBoot,因此整合webSocket也是相對比較簡單的。
首先pom.xml引入以下依賴:
<!-- webSocket 秒殺通知--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-websocket</artifactId> </dependency>
WebSocketConfig 配置:
/** * WebSocket配置 * 建立者 爪哇筆記 * 建立時間 2018年5月29日 */ @Configuration public class WebSocketConfig { @Bean public ServerEndpointExporter serverEndpointExporter() { return new ServerEndpointExporter(); } }
WebSocketServer 配置:
@ServerEndpoint("/websocket/{userId}") @Component public class WebSocketServer { private final static Logger log = LoggerFactory.getLogger(WebSocketServer.class); //靜態變數,用來記錄當前線上連線數。應該把它設計成執行緒安全的。 private static int onlineCount = 0; //concurrent包的執行緒安全Set,用來存放每個客戶端對應的MyWebSocket物件。 private static CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer> webSocketSet = new CopyOnWriteArraySet<WebSocketServer>(); //與某個客戶端的連線會話,需要透過它來給客戶端傳送資料 private Session session; //接收userId private String userId=""; /** * 連線建立成功呼叫的方法*/ @OnOpen public void onOpen(Session session,@PathParam("userId") String userId) { this.session = session; webSocketSet.add(this); //加入set中 addOnlineCount(); //線上數加1 log.info("有新視窗開始監聽:"+userId+",當前線上人數為" + getOnlineCount()); this.userId=userId; try { sendMessage("連線成功"); } catch (IOException e) { log.error("websocket IO異常"); } } /** * 連線關閉呼叫的方法 */ @OnClose public void onClose() { webSocketSet.remove(this); //從set中刪除 subOnlineCount(); //線上數減1 log.info("有一連線關閉!當前線上人數為" + getOnlineCount()); } /** * 收到客戶端訊息後呼叫的方法 * @param message 客戶端傳送過來的訊息*/ @OnMessage public void onMessage(String message, Session session) { log.info("收到來自視窗"+userId+"的資訊:"+message); //群發訊息 for (WebSocketServer item : webSocketSet) { try { item.sendMessage(message); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } /** * @param session * @param error */ OnError public void onError(Session session, Throwable error) { log.error("發生錯誤"); error.printStackTrace(); } /** * 實現伺服器主動推送 */ public void sendMessage(String message) throws IOException { this.session.getBasicRemote().sendText(message); } /** * 群發自定義訊息 * */ public static void sendInfo(String message,@PathParam("userId") String userId){ log.info("推送訊息到視窗"+userId+",推送內容:"+message); for (WebSocketServer item : webSocketSet) { try { //這裡可以設定只推送給這個userId的,為null則全部推送 if(userId==null) { item.sendMessage(message); }else if(item.userId.equals(userId)){ item.sendMessage(message); } } catch (IOException e) { continue; } } } public static synchronized int getOnlineCount() { return onlineCount; } public static synchronized void addOnlineCount() { WebSocketServer.onlineCount++; } public static synchronized void subOnlineCount() { WebSocketServer.onlineCount--; } }
KafkaConsumer 消費配置,通知使用者是否秒殺成功:
/** * 消費者 spring-kafka 2.0 + 依賴JDK8 * @author 科幫網 By https://blog.52itstyle.com */ @Component public class KafkaConsumer { @Autowired private ISeckillService seckillService; private static RedisUtil redisUtil = new RedisUtil(); /** * 監聽seckill主題,有訊息就讀取 * @param message */ @KafkaListener(topics = {"seckill"}) public void receiveMessage(String message){ //收到通道的訊息之後執行秒殺操作 String[] array = message.split(";"); if(redisUtil.getValue(array[0])!=null){//control層已經判斷了,其實這裡不需要再判斷了 Result result = seckillService.startSeckil(Long.parseLong(array[0]), Long.parseLong(array[1])); if(result.equals(Result.ok())){ WebSocketServer.sendInfo(array[0].toString(), "秒殺成功");//推送給前臺 } else{ WebSocketServer.sendInfo(array[0].toString(), "秒殺失敗");//推送給前臺 redisUtil.cacheValue(array[0], "ok");//秒殺結束 } }else{ WebSocketServer.sendInfo(array[0].toString(), "秒殺失敗");//推送給前臺 } } }
webSocket.js 前臺通知邏輯:
$(function(){ socket.init();}); var basePath = "ws://localhost:8080/seckill/"; socket = { webSocket : "", init : function() { //userId:自行追加 if ('WebSocket' in window) { webSocket = new WebSocket(basePath+'websocket/1'); } else if ('MozWebSocket' in window) { webSocket = new MozWebSocket(basePath+"websocket/1"); } else { webSocket = new SockJS(basePath+"sockjs/websocket"); } webSocket.onerror = function(event) { alert("websockt連線發生錯誤,請重新整理頁面重試!") }; webSocket.onopen = function(event) { }; webSocket.onmessage = function(event) { var message = event.data; alert(message)//判斷秒殺是否成功、自行處理邏輯 }; } }
客戶端API
客戶端與伺服器通訊
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send() 向遠端伺服器傳送資料
-
close() 關閉該websocket連結
監聽函式
-
onopen 當網路連線建立時觸發該事件
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onerror 當網路發生錯誤時觸發該事件
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onclose 當websocket被關閉時觸發該事件
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onmessage 當websocket接收到伺服器發來的訊息的時觸發的事件,也是通訊中最重要的一個監聽事件。msg.data
readyState屬性
這個屬性可以返回websocket所處的狀態。
-
CONNECTING(0) websocket正嘗試與伺服器建立連線
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OPEN(1) websocket與伺服器已經建立連線
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CLOSING(2) websocket正在關閉與伺服器的連線
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CLOSED(3) websocket已經關閉了與伺服器的連線
開源方案
goeasy
GoEasy實時Web推送,支援後臺推送和前臺推送兩種:後臺推送可以選擇Java SDK、 Restful API支援所有開發語言;前臺推送:JS推送。無論選擇哪種方式推送程式碼都十分簡單(10分鐘可搞定)。由於它支援websocket 和polling兩種連線方式所以兼顧大多數主流瀏覽器,低版本的IE瀏覽器也是支援的。
地址:
Pushlets
Pushlets 是透過長連線方式實現“推”訊息的。推送模式分為:Poll(輪詢)、Pull(拉)。
地址:
Pushlet
Pushlet 是一個開源的 Comet 框架,Pushlet 使用了觀察者模型:客戶端傳送請求,訂閱感興趣的事件;伺服器端為每個客戶端分配一個會話 ID 作為標記,事件源會把新產生的事件以多播的方式傳送到訂閱者的事件佇列裡。
地址:
總結
其實前面有提過,儘管WebSocket有諸多優點,但是,如果服務端維護很多長連線也是挺耗費資源的,伺服器叢集以及覽器或者客戶端相容性問題,也會帶來了一些不確定性因素。大體瞭解了一下各大廠的做法,大多數都還是基於輪詢的方式實現的,比如:騰訊PC端微信掃碼登入、京東商城支付成功通知等等。
有些小夥伴可能會問了,輪詢豈不是會更耗費資源?其實在我看來,有些輪詢是不可能穿透到後端資料庫查詢服務的,比如秒殺,一個快取標記位就可以判定是否秒殺成功。相對於WS的長連線以及其不確定因素,在秒殺場景下,輪詢還是相對比較合適的。
思考
最後思考一個問題:100件商品,假如有一萬人進行搶購,該如何設定佇列長度?
參考
https://blog.52itstyle.com/archives/736/
https://www.xoriant.com/blog/mobility/websocket-web-stateful-now.html
【本文轉自爪哇筆記 作者:小柒2012 原文連結:https://mp.weixin.qq.com/s/QeRTPJJ06quRrFJWdQ0-DA】
來自 “ ITPUB部落格 ” ,連結:http://blog.itpub.net/31137683/viewspace-2158256/,如需轉載,請註明出處,否則將追究法律責任。
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