- 高并发优化分析
并发性能无法提升的原因是当多个线程同时访问一行数据时，会产生事务，从而导致写锁的产生。只有当一个获取事务的线程释放锁后，排队的下一个线程才能获得写锁。qps（每秒查询率）和事务执行时间密切相关，事务执行时间越短，并发性能就越高。这也是将耗时的i/o操作移出事务之外的原因。
高并发发生的地方
在上图中，红色部分表示会发生高并发的地方，绿色部分表示对高并发没有影响。
这为我们秒杀系统的优化奠定了基础。例如，在秒杀开始前，用户频繁刷新秒杀商品详情页面是常见的情况，此时秒杀尚未开始，大量请求发送到服务器会造成不必要的负担。
我们将详情页放置在CDN中，这样用户在访问该页面时就不需要访问我们的服务器，从而起到降低服务器压力的作用。CDN中存储的是静态化的详情页和一些静态资源（如css、JavaScript等），这样我们就无法通过CDN获取系统时间来控制秒杀时段，因此需要单独设计一个请求来获取服务器的系统时间。
立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；
详情页
CDN
因为Java访问一次内存（Cacheline）大约需要10ns，1s=10亿ns，也就是说如果不考虑GC，这个操作1s可以执行1亿次。
无法使用CDN缓存，因为CDN适合缓存不变的资源，如静态资源和JavaScript；秒杀地址返回的数据是变化的，不适合放在CDN缓存中；适合使用服务端缓存，如redis等，1秒钟可以承受10万QPS。多个redis组成集群，可以达到100万QPS。因此，后端缓存可以由业务系统控制。
秒杀地址接口优化
无法使用CDN缓存，后端缓存也存在困难：库存问题导致一行数据竞争；热门商品的大部分写操作和核心操作无法使用CDN，也不可能在缓存中减库存。如果在Redis中减库存，用户也可能通过缓存来减库存，这样会导致库存不一致，因此必须通过mysql的事务来保证一致性。
例如，一个热门商品所有人都在抢购，会在同一时间对数据表中的一行数据进行大量的UPDATE SET操作。
行级锁在事务提交后才释放，因此优化方向是减少行级锁的持有时间。
同城机房网络（0.5ms~2ms）的最高并发性是1000QPS。更新后jvm的垃圾回收机制大约需要50ms，最高并发性是20QPS。并发性越高，GC就越可能发生，虽然不一定每次都会发生，但一定会发生。异地机房的网络延迟，如北京到上海之间，经计算大约为13~20ms。
网络延迟计算
有两个条件：
更新操作本身没有报错；客户端确认更新影响的记录数。优化思路：
将客户端逻辑放到MySQL服务端，以避免网络延迟和GC的影响。有两种方案：
定制SQL方案，在每次更新后都会自动提交，但需要修改MySQL源码，成本很高，不是大公司（如BAT等）通常不会使用这种方法。使用存储过程：整个事务在MySQL端完成，用存储过程编写业务逻辑，服务端负责调用。接下来先分析第一种方案。
秒杀方案1
秒杀方案1成本分析
根据上图的成本分析，我们的秒杀系统采用第二种方案，即使用存储过程。
前端控制暴露接口，按钮防重复（点击一次按钮后就变成灰色，禁止重复点击按钮）
动静态数据分离，CDN缓存，后端缓存
事务竞争优化，减少事务行级锁的持有时间
- Redis后端缓存优化编码
由于不同公司提供的CDN接口暴露不同，不同公司租用的机房调用的API也不相同，因此慕课网的视频中并没有对CDN的使用过程进行讲解。
2.1 下载安装Redis
前往官网下载安装Stable版本的Redis，安装后可以将安装目录添加到系统变量Path中以方便使用。我使用的是windows系统的Redis，懒得去官网下载的可以点击这里下载。
安装后，运行redis-server.exe启动服务器成功，接着运行redis-cli.exe启动客户端连接服务器成功，说明Redis已经安装成功了。
Redis属于nosql，即非关系型数据库，它是key-value型数据库，直接在内存中进行存取数据，因此具有很高的性能。
利用Redis可以减轻MySQL服务器的压力，减少与数据库服务器的通信次数。秒杀的瓶颈就在于与数据库服务器的通信速度（MySQL本身的主键查询非常快）。
2.2 在pom.xml中配置Redis客户端
<dependency> <groupId>redis.clients</groupId> <artifactId>jedis</artifactId> <version>2.7.3</version> </dependency>
Redis有很多客户端，我们的项目是用Java语言编写的，自然选择对应Java语言的客户端，而官网最推荐的Java客户端是Jedis，在pom.xml中配置了Jedis依赖就可以使用它了，记得要先开启Redis的服务器，Jedis才能连接到服务器。
由于Jedis并没有实现内部序列化操作，而Java内置的序列化机制性能又不高，我们是一个秒杀系统，需要考虑高并发优化，在这里我们采用开源社区提供的更高性能的自定义序列化工具protostuff。
2.3 在pom.xml中配置protostuff依赖
<dependency> <groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId> <artifactId>protostuff-core</artifactId> <version>1.0.8</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.dyuproject.protostuff</groupId> <artifactId>protostuff-runtime</artifactId> <version>1.0.8</version> </dependency>
序列化是处理对象流的机制，就是将对象的内容进行流化，可以对流化后的对象进行读写操作，也可以将流化后的对象在网络间传输。反序列化就是将流化后的对象重新转化成原来的对象。
在Java中内置了序列化机制，通过implements Serializable来标识一个对象实现了序列化接口，不过其性能并不高。
2.4 使用Redis优化地址暴露接口
原本查询秒杀商品时是通过主键直接去数据库查询的，选择将数据缓存在Redis中，在查询秒杀商品时先去Redis缓存中查询，以此降低数据库的压力。如果在缓存中查询不到数据再去数据库中查询，再将查询到的数据放入Redis缓存中，这样下次就可以直接从缓存中查询到。
