商品库存秒杀系统架构设计

目录

1. 概述
   1.1 业务规则
   1.2 核心能力
2. 整体架构与服务交互
   2.1 分层架构链路
   2.2 订单与库存四大交互链路
3. 各服务职责边界
   3.1 网关
   3.2 客户端聚合服务
   3.3 订单服务
   3.4 库存服务（并发安全核心层）
4. 数据存储设计
   4.1 MySQL 商品库存表 seckill_goods_stock
   4.2 MySQL 冻结流水表 stock_freeze_record（幂等核心）
   4.3 Redis Key设计
5. 四层库存并发安全控制（防超卖、脏写、重复操作）
   5.1 第一层：前置流量削峰
   5.2 第二层：Redis层并发防护
   5.3 第三层：MySQL行锁原子更新
   5.4 第四层：幂等唯一索引兜底
6. 核心业务全流程
   6.1 库存查询流程
   6.2 下单主流程（含并发控制）
   6.3 三条异步收尾流程
7. 缓存一致性方案
8. 数据一致性兜底保障
9. 核心代码示例
   9.1 订单服务创建订单
   9.2 库存服务冻结接口（分布式锁+原子操作）
10. 架构约束与避坑规范

1 概述

1.1 业务规则

1. 下单先创建订单，再冻结库存；订单状态分为：待支付、已支付、已取消。
2. 库存双字段设计：total_stock总库存、freeze_stock冻结库存，可售库存 = total_stock - freeze_stock。
3. 支付成功仅修改冻结流水状态，total_stock、freeze_stock数值不变；仅仓库发货完成后同步扣减两层库存。
4. 订单服务单向RPC调用库存服务，无循环依赖；库存所有变更逻辑收口于库存服务。

1.2 核心能力

流量分层削峰、四层并发安全控制、Redis原子库存操作、MySQL行锁幂等、先删缓存+延时双删、多链路最终一致性兜底。

2 整体架构与服务交互

2.1 分层架构链路

客户端(App/小程序/H5) ↓ HTTP 网关Gateway（限流、鉴权、防刷） ↓ HTTP 客户端聚合服务（参数校验、接口聚合、前端收口） ↓ RPC(Feign/Dubbo) 【订单服务】业务调度中心 ↓ 四条同步/异步RPC调用 【库存服务】库存唯一管控服务 ├─ Redis集群：可售库存缓存 + 商品分布式锁 └─ MySQL库存库：商品库存表、冻结流水表 外部依赖：第三方支付平台、仓储系统（仅推送事件至订单服务）

2.2 订单与库存四大交互链路

1. 下单冻结（同步主流程）
   订单创建待支付订单 → RPC调用库存冻结接口；Redis原子扣减预占名额，MySQL新增冻结流水并增加冻结库存；冻结失败订单置为已取消。
2. 支付锁定（异步）
   支付回调更新订单为已支付 → RPC调用库存仅更新流水状态，不修改库存数值。
3. 订单取消/超时（异步）
   订单改为已取消 → RPC调用库存解冻，Redis归还可售名额、MySQL扣减冻结库存。
4. 仓库发货（异步）
   仓储推送发货消息至订单 → RPC调用库存扣减总库存与冻结库存，标记流水为已发货。

3 各服务职责边界

3.1 网关

全局登录鉴权、账号/IP限流、令牌桶削峰、非秒杀时段拦截、请求路由。

3.2 客户端聚合服务

前端统一收口，参数校验、用户限购、重复下单拦截、多服务数据聚合，不操作库存与订单底层库表。

3.3 订单服务

1. 本地事务创建订单，主动发起库存相关RPC调