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微信红包是如何实现的?

2015-11-26 22:01 程序员之家


来源:胖胖的空间

原文:http://www.phppan.com/2015/04/weixin-hongbao/



以下内容来源于QCon某高可用架构群聊天记录整理 背景:有某个朋友咨询微信红包的架构,在官方或非官方同学的解释和讨论中得出以下讨论内容,在此期间有多个同学发红包做现网算法测试。


抢红包过程


当有人在群里发了一个N人的红包,总金额M元,后台大概发生的事情如下:


一、发红包后台操作:


1.在数据库中增加一条红包记录,存储到CKV,设置过期时间;


2.在Cache(可能是腾讯内部kv数据库,基于内存,有落地,有内核态网络处理模块,以内核模块形式提供服务))中增加一条记录,存储抢红包的人数N


二、抢红包后台操作:


1.抢红包分为抢和拆,抢操作在Cache层完成,通过原子减操作进行红包数递减,到0 就说明抢光了,最终实际进入后台拆操作的量不大,通过操作的分离将无效请求直接挡在Cache层外面。这里的原子减操作并不是真正意义上的原子减操作,是其Cache层提供的CAS,通过比较版本号不断尝试,存在一定程度上的冲突,冲突的用户会放行,让其进入下一步拆的操作,这也解释了为啥有用户抢到了拆开发现领完了的情况。


2.拆红包在数据库完成,通过数据库的事务操作累加已经领取的个数和金额,插入一条领取流水,入账为异步操作,这也解释了为啥在春节期间红包领取后在余额中看不到。拆的时候会实时计算金额,其金额为1分到剩余平均值2倍之间随机数,一个总金额为M元的红包,最大的红包为 M * 2 /N(且不会超过M),当拆了红包后会更新剩余金额和个数。财付通按20万笔每秒入账准备,实际只到8万每秒。


FAQ:


1.既然在抢的时候有原子减了就不应该出现抢到了拆开没有的情况?

这里的原子减并不是真正意义上的原子操作,是Cache层提供的CAS,通过比较版本号不断尝试。


2.cache和db挂了怎么办?

主备 +对账


3.有没有红包个数没了,但余额还有情况?

没有,程序最后会有一个take all操作以及一个异步对账保障。


4.为什么要分离抢和拆?

总思路是设置多层过滤网,层层筛选,层层减少流量和压力。这个设计最初是因为抢操作是业务层,拆是入账操作,一个操作太重了,而且中断率高。 从接口层面看,第一个接口纯缓存操作,搞压能力强,一个简单查询Cache挡住了绝大部分用户,做了第一道筛选,所以大部分人会看到已经抢完了的提示。


5.抢到红包后再发红包或者提现,这里有什么策略吗?

大额优先入账策略


6.有没有从数据上证明每个红包的概率是不是均等?

不是绝对均等,就是一个简单的拍脑袋算法。


7.拍脑袋算法,会不会出现两个最佳?

会出现金额一样的,但是手气最佳只有一个,先抢到的那个最佳。


8.发红包人的钱会不会冻结?

是直接实时扣掉,不是冻结。


9.采用实时算出金额是出于什么考虑?

实时效率更高,预算才效率低下。预算还要占额外存储。因为红包只占一条记录而且有效期就几天,所以不需要多大空间。就算压力大时,水平扩展机器是。

 
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