當當網(wǎng)自成立以來，內(nèi)部技術體系的發(fā)展已經(jīng)有15年左右的歷史了。系統(tǒng)架構(gòu)也經(jīng)歷了從高度集成的軟件向分布式、低耦合、SOA化系統(tǒng)的演進過程，形成全面支持網(wǎng)上零售業(yè)各種業(yè)態(tài)模式的系統(tǒng)架構(gòu)，每天支撐著千萬級的PV訪問，承載了超過100億元人民幣的年營業(yè)額，2013年雙11峰值流量達到日常的10倍。

作為一個典型的自營與開放平臺相結(jié)合的網(wǎng)上零售電子商務平臺，當當網(wǎng)網(wǎng)上購物流程由多達上百個大小系統(tǒng)共同實現(xiàn)。當當網(wǎng)最終服務于消費者，良好的用戶體驗、錢物準確是立足的根本，因此對系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、準確性有非常嚴格的要求。任何時候都能保證線上系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，是我們工作的第一優(yōu)先級。電商系統(tǒng)的運行峰值通常出現(xiàn)在各類促銷、營銷活動期間，以及大量集中收訂的訂單帶來很大的生產(chǎn)和配送壓力時。

除了參加每年的雙11和雙12大促、每年的10月店慶、業(yè)內(nèi)重要的慶典、兩次開學季圖書大促、換季服裝大促、常規(guī)的新品和尾品大促以外，當當網(wǎng)每個月至少會有一次公司級別大促，而各種中小型大促常年不斷。各種促銷活動均可以閃購、秒殺、大量SKU促銷等模式實現(xiàn)。網(wǎng)站流量的來源除了新老用戶的直接登錄以外，還包括多種站外引流方式如網(wǎng)址導航、聯(lián)盟、搜索引擎、各種線上線下媒介、短信、郵件、微信等通道。

因流量來源的不同，相應用戶的瀏覽、購物模式也大有不同。如很多促銷落地頁是當當網(wǎng)的“館”，或者專題頁，那么我們可以在活動之前做非常有針對性的準備；有時用戶已提前準備好了購物清單，如雙11這樣的促銷中，訂單轉(zhuǎn)化率會比平時高，體現(xiàn)在訂單收訂和賣場流量不會成比例上漲——如訂單收訂上漲6倍，賣場流量可能只會漲3~4倍；而一些外部引流方式會帶來大量無效、垃圾流量，所以訂單轉(zhuǎn)化率會比正常流量低。

有的活動流量會對首頁有較大影響；有的活動會對購物車有較大影響，如閃購類的限時購買或復雜的促銷邏輯；有的活動會對當當網(wǎng)的倉儲、配送系統(tǒng)有較大影響，如當當網(wǎng)配送的訂單；有的活動會對開放平臺有較大影響，如商家訂單。

因此，摸清業(yè)務模式和活動特點，是設計和運維高峰值電商系統(tǒng)，即高伸縮性系統(tǒng)的重中之重。但從另一個角度來說，在沒有動態(tài)彈性部署的前提下，過度的設計和服務器部署是一種浪費，特別是硬件非常有限的壽命會帶來每年巨大的成本攤銷。

當當網(wǎng)根據(jù)業(yè)務發(fā)展速度和業(yè)務運營規(guī)律，結(jié)合多年的經(jīng)驗，制定的系統(tǒng)伸縮性的設計原則和硬件常備策略使各流程能夠直接應對日常5倍業(yè)務量的上漲。通過增加服務器的方式，能夠應對10倍業(yè)務量上漲。而如果要應對10倍以上的上漲，則需要提前做有針對性的系統(tǒng)優(yōu)化。但無論當前承受的業(yè)務量是否超過了設計范圍，都不能影響設計范圍內(nèi)業(yè)務量的正常處理。

設計和部署大流量、高并發(fā)系統(tǒng)的技術方案選擇比較多，業(yè)內(nèi)有很多成功經(jīng)驗和案例。但根據(jù)我們的經(jīng)驗，設計高峰值的網(wǎng)上零售業(yè)電商應用系統(tǒng)通常要面對以下幾大難點。

應用架構(gòu)復雜，業(yè)務發(fā)展快，迭代速度快，各系統(tǒng)之間盤根錯節(jié)，歷史包袱重。不僅有牽一發(fā)而動全身的風險，更有邊緣case出錯影響主流程處理、耗盡過多資源的隱患。
從前臺到后臺的業(yè)務流程長，用例多。在能承受的最大峰值上，存在短板效應。設計實現(xiàn)時要面面俱到。
通常促銷活動的持續(xù)時間短而集中，前期推廣活動已經(jīng)啟動，在活動期間，短暫的系統(tǒng)不可用，也會帶來慘重的銷售損失與負面影響，沒有亡羊補牢的機會。要確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，平時的工作就要做足。
針對這幾大難點，有以下幾大應對策略。

基于SOA架構(gòu)理念，降低系統(tǒng)耦合性，接口定義清晰明確，保證獨立子系統(tǒng)的健壯性高，降低故障跨系統(tǒng)擴散風險，從而將伸縮性的困難逐步分解到各個系統(tǒng)。
對系統(tǒng)進行分級，集中力量，突出重點系統(tǒng)。當當網(wǎng)從賣場到交易流程均屬于一級系統(tǒng)，這部分系統(tǒng)直接關乎用戶體驗和訂單量。在系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性等指標上，設計標準高于后臺系統(tǒng)。
優(yōu)先考慮用異步處理代替同步處理，做好系統(tǒng)異常的降級方案，保證有限的合格服務。
在描述電商平臺峰值系統(tǒng)的設計之前，通過下圖可簡單了解當當網(wǎng)電商平臺的幾大組成系統(tǒng)：賣場系統(tǒng)，促銷、會員系統(tǒng)，商品管理系統(tǒng)，交易系統(tǒng)，訂單管理系統(tǒng)，倉儲與調(diào)撥系統(tǒng)，物流與配送系統(tǒng)，客服與退換貨系統(tǒng)等。

系統(tǒng)分級

對于電商網(wǎng)站，用戶體驗是第一位的，系統(tǒng)穩(wěn)定運行是保證用戶良好體驗的基礎。在資源有限的條件下，采取對系統(tǒng)進行級別劃分的方式，對高級別系統(tǒng)保持重點關注，在設計、部署、監(jiān)控等方面確保高級別系統(tǒng)具備良好的伸縮性、健壯性和敏感度，能夠應對電商業(yè)務中不確定的極限峰值沖擊。

當當網(wǎng)基于可能對用戶產(chǎn)生影響的程度與敏感度，將所有應用系統(tǒng)分為三級，簡單描述如表。

依此標準，當當網(wǎng)的一級系統(tǒng)主要包括賣場系統(tǒng)、商品詳情、價格系統(tǒng)、庫存系統(tǒng)、促銷系統(tǒng)、購物車、交易系統(tǒng)、支付系統(tǒng)、會員系統(tǒng)等。

二級系統(tǒng)則包括商品信息系統(tǒng)、訂單系統(tǒng)、ERP、倉儲系統(tǒng)、物流與干線運輸系統(tǒng)等。

三級系統(tǒng)主要是結(jié)算系統(tǒng)、報表系統(tǒng)，以及運營、活動管理類系統(tǒng)。

其中一級系統(tǒng)基本可分為兩類，第一類為面向用戶訪問的前端頁面，第二類為購買流程所涉及的系統(tǒng)。一級系統(tǒng)的關鍵指標是可用性，在設計和部署時都要高標準嚴要求，要求具備完善的容錯降級機制，日常保持較低的系統(tǒng)運行負載，配置高級別的監(jiān)控告警流程，出現(xiàn)問題在要求的SLA標準內(nèi)修復與解決。這兩類系統(tǒng)的核心業(yè)務功能定位不同，采用的技術也不同，前端頁面系統(tǒng)主要使用PHP語言，購買流程則主要由Java語言實現(xiàn)。

前端頁面系統(tǒng)是電商業(yè)務的流量入口，需解決的核心問題是保證大流量高并發(fā)情況下的快速展示可用，這方面業(yè)界已有較為成熟的解決方案，如CDN、緩存、靜態(tài)化、異步加載、與依賴的數(shù)據(jù)源解耦、同機部署、數(shù)據(jù)庫讀寫分離等。通過這樣的設計使前端無狀態(tài)頁面應用可以水平擴展，增加Web服務器即可提升系統(tǒng)能力。

為充分發(fā)揮系統(tǒng)資源潛力、提高性能，我們引入HHVM對PHP代碼進行優(yōu)化加速，經(jīng)過性能測試驗證，取得了顯著效果，性能提升超過100%?，F(xiàn)在當當網(wǎng)前端頁面系統(tǒng)具備支撐10倍流量沖擊的能力，面對超出極限的流量峰值，我們也有預案，主要采取延長緩存時效、本地靜態(tài)化方式，屏蔽峰值流量對后端系統(tǒng)的沖擊，并具備容錯機制，在后端非關鍵服務失效時優(yōu)雅展示等。賣場系統(tǒng)作為生成各種活動專題頁面的工廠，支持通過配置將頁面組件靜態(tài)化，以滿足更高訪問量的要求。

購買流程是電商業(yè)務流程中至關重要的環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)問題，將使前面的引流、促銷、搜索、推薦等營銷成果付諸東流，因此購物車、交易系統(tǒng)和支付系統(tǒng)必須確保用戶購買結(jié)算過程的高效穩(wěn)定，并保證數(shù)據(jù)持久化的準確性和一致性。

購物車與交易系統(tǒng)邏輯復雜，依賴服務眾多，其中交易流程的實現(xiàn)依賴超過100個服務。我們梳理出核心業(yè)務流程，再根據(jù)與核心業(yè)務流程的關系，區(qū)分出對服務的依賴性強弱。弱依賴服務如積分、禮券、收藏夾等，通過較好的容錯和降級機制，在業(yè)務量達到峰值時，可通過服務降級維持核心業(yè)務流程的穩(wěn)定運行。對于強依賴服務中數(shù)據(jù)變化較少的配置查詢類服務，則通過緩存數(shù)據(jù)來降低服務依賴關系，犧牲部分數(shù)據(jù)的及時性換取系統(tǒng)的健壯性。

交易型系統(tǒng)的業(yè)務，成功率是關鍵指標，可能因為分布式服務集群中部分實例異?；蚓W(wǎng)絡問題導致調(diào)用強依賴的服務失敗，需要發(fā)起重試，為兼顧用戶體驗和減少對系統(tǒng)資源的占用，采用設置較短超時時間及重試其他服務節(jié)點方式更為合理。經(jīng)過優(yōu)化，購買流程的系統(tǒng)可用性指標達到了99.99%。

二級系統(tǒng)多數(shù)為后臺訂單與履約系統(tǒng)。在流量漏斗模型下，在一級系統(tǒng)內(nèi)形成訂單后，訂單流轉(zhuǎn)到二級系統(tǒng)，二級系統(tǒng)面對的峰值壓力要小得多。

二級系統(tǒng)多采用異步方式進行系統(tǒng)交互，對于超出處理能力的業(yè)務數(shù)據(jù)，異步機制削峰填谷，使系統(tǒng)得以在可控的壓力下運行。系統(tǒng)資源占用維持在較高水位，既能充分利用系統(tǒng)資源，又可以保證較高的處理效能。當然，異步機制帶來的延遲問題也必須控制在合理范圍之內(nèi)，在業(yè)務量驟增時可以容忍一定程度延遲。如果平時就經(jīng)常出現(xiàn)延遲，則需要進行優(yōu)化，或者重新進行容量規(guī)劃，提高系統(tǒng)整體的吞吐能力。2014年為應對雙11及未來業(yè)務發(fā)展，當當網(wǎng)對訂單系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行了擴容，規(guī)模達到之前的5倍，其他部分系統(tǒng)也進一步分庫分表，使之具備承載更高業(yè)務峰值的能力。

系統(tǒng)分級是根據(jù)不同系統(tǒng)的特點，結(jié)合公司業(yè)務戰(zhàn)略關注點進行的差異化處理。電商業(yè)務鏈貫穿多個系統(tǒng)，每一個環(huán)節(jié)都不容忽視。一級系統(tǒng)固然是核心優(yōu)化的重點，二三級別系統(tǒng)的技術指標要求也同樣嚴格。

我們對每個系統(tǒng)的可用性都有嚴格要求，并將監(jiān)控系統(tǒng)列為一級系統(tǒng)，時刻關注木桶理論中最短的那塊板子，我們的目標是打造一套性能均衡，沒有明顯短板，日常能夠應對5倍業(yè)務峰值壓力的電商系統(tǒng)平臺。

解耦與SOA實踐

經(jīng)過多年實踐，當當網(wǎng)逐步完成系統(tǒng)架構(gòu)的SOA化改造，并通過SOA化，實現(xiàn)了服務解耦與高內(nèi)聚，簡化了架構(gòu)復雜度，這是主流零售型電商平臺通常選擇的道路。基于分布式的服務使系統(tǒng)具備更強的伸縮性和擴展性，系統(tǒng)瓶頸更易定位和優(yōu)化，滿足業(yè)務快速增長的需要。

SOA即面向服務的架構(gòu)，在業(yè)界并沒有統(tǒng)一的標準，但有一些公認的設計原則：標準合約、松散耦合、服務抽象、可復用性、服務自治、無狀態(tài)性、可發(fā)現(xiàn)性、可組合性。

在實際應用過程中，根據(jù)系統(tǒng)情況以其中部分原則為側(cè)重點，不求全責備，簡單實用為上。

2012年起，當當網(wǎng)啟動一系列重點項目，首先對開放平臺進行重構(gòu)，使開放平臺成為搭建在PIM、庫存、價格、促銷、訂單、TMS等主業(yè)務系統(tǒng)之上一套具備更靈活的擴展性的業(yè)務平臺。

這次重構(gòu)是當當網(wǎng)近年的重大架構(gòu)調(diào)整之一，之后各主業(yè)務系統(tǒng)陸續(xù)實現(xiàn)業(yè)務平臺化，支持多商家甚至是平臺級跨商家的業(yè)務模式。開放平臺將原有獨立管理的商家商品信息、訂單流程遷移至PIM系統(tǒng)和訂單系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，充分發(fā)揮服務的可復用性，減少重復邏輯的多點實現(xiàn)帶來的開發(fā)和維護成本。

商品信息是電商業(yè)務系統(tǒng)中的核心主數(shù)據(jù)，是促銷、價格、庫存、禮券、搜索等系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)來源。PIM系統(tǒng)作為商品主數(shù)據(jù)系統(tǒng)，承擔著管理商品基礎數(shù)據(jù)、關系、品牌、類目和狀態(tài)等信息的職能，商品數(shù)據(jù)量在千萬級別。

PIM系統(tǒng)的SOA建設經(jīng)過了兩個階段。第一階段主要是實現(xiàn)服務化，因服務設計粒度過細，發(fā)布的服務達到數(shù)百個，其他系統(tǒng)要完成一個業(yè)務功能可能需要調(diào)用多個PIM服務，增加了服務使用方的邏輯復雜度，也帶來了更多的網(wǎng)絡交互開銷，不能稱為SOA的最佳實踐。

為此，又進行了第二階段改造，將第一階段實現(xiàn)的服務定義為基礎服務，根據(jù)業(yè)務需要將其組合，提供粗粒度的對外服務，解決了之前的問題。粗粒度服務能夠提供獨立的業(yè)務功能，可能同時依賴于多個系統(tǒng)的基礎服務，當服務使用方因業(yè)務需要調(diào)用多個粗粒度服務時，可能會對同一個基礎服務發(fā)起多次訪問，產(chǎn)生疊加的系統(tǒng)壓力。我們經(jīng)過分析認為，底層服務資源的消耗能夠簡化上層應用邏輯，對于系統(tǒng)架構(gòu)層次的合理性更為有益，只要提高底層基礎服務的性能，上層服務能力將更具彈性。

遵循SOA的系統(tǒng)解耦有時會增加系統(tǒng)資源開銷，甚至降低部分服務性能指標，但可使系統(tǒng)架構(gòu)更為清晰，增加服務復用性，具備更強的業(yè)務擴展性，提高開發(fā)測試效率，降低開發(fā)運維的人力成本，及時響應業(yè)務創(chuàng)新，使IT系統(tǒng)重現(xiàn)活力。

通過上述系統(tǒng)架構(gòu)治理，當當網(wǎng)以很少的臨時性系統(tǒng)準備順利度過2013年雙11大促。

海量動態(tài)信息流的快速發(fā)布

當當網(wǎng)打造綜合品類電商平臺，開放商家入駐，隨之而來的是商品數(shù)據(jù)量迅速突破千萬。商品信息是電商業(yè)務流程前端的重要數(shù)據(jù)，是進行營銷活動、生成訂單的基礎。商品信息在前臺有多種展示頁面，大規(guī)模營銷活動期間運營人員需要進行大量操作設置，價格、庫存等也會更為頻繁地更新。目前庫存日更新量峰值超過1500萬SKU的變化；價格日更新數(shù)據(jù)量達500萬以上SKU，極限峰值超過1000萬，每秒可能超過1萬。數(shù)據(jù)同步及時性、一致性指標關乎用戶體驗和營銷活動執(zhí)行效率，如此大量的數(shù)據(jù)，在各業(yè)務系統(tǒng)之間高效穩(wěn)定傳輸，對系統(tǒng)架構(gòu)提出了很大的挑戰(zhàn)。

當當網(wǎng)的商品數(shù)據(jù)有多個來源，自營實物商品來源于ERP系統(tǒng)，電子書來源于數(shù)字業(yè)務系統(tǒng)，商家商品來源于開放平臺，最終這些商品的數(shù)據(jù)都由主業(yè)務系統(tǒng)中的PIM、庫存系統(tǒng)、價格系統(tǒng)集中統(tǒng)一管理，再發(fā)布到搜索系統(tǒng)、推薦系統(tǒng)、前端頁面展示等系統(tǒng)。為了對商品信息中的關鍵數(shù)據(jù)同步時效進行監(jiān)控，當當網(wǎng)建立了啄木鳥監(jiān)控系統(tǒng)，覆蓋了近20個信息流路徑數(shù)百個節(jié)點，對超出同步時限的環(huán)節(jié)自動報警，以便及時處理，避免發(fā)生嚴重的延遲。

商品的關鍵數(shù)據(jù)包括商品基本信息、庫存和價格，庫存和價格都依賴于商品基本信息，對于不同類型的數(shù)據(jù)，根據(jù)應用場景區(qū)別對待。平臺化之后，每個商品都歸屬于一個商家，以商家ID為維度進行散列，將商品基本信息保存在數(shù)據(jù)庫中，支持水平擴展，可以滿足商品數(shù)據(jù)不斷增長的需要。對于歷史版本的商品信息，則遷移至歷史版本庫，作為訂單交易快照供用戶查詢。庫存數(shù)據(jù)在前端展示只關注是否有貨，并不需要將每一次庫存變化同步，在庫存變?yōu)?或從0變?yōu)檎麛?shù)時觸發(fā)狀態(tài)同步，交易下單時實時查詢當前庫存即可，此種變數(shù)量為狀態(tài)的方式極大地減少了同步數(shù)據(jù)量，提高了數(shù)據(jù)一致性。

價格屬于高度敏感的數(shù)據(jù)，對于手機專享價等類型，業(yè)務運營有設置生效時間、失效時間的要求，為保證前端按照時間動態(tài)展示，我們將生效時間段數(shù)據(jù)也發(fā)布到前端系統(tǒng)，由使用方判斷當前有效價格。圖2中給出了主要信息流。

即便已經(jīng)對不同類型的商品信息數(shù)據(jù)流進行了差異化處理，仍然不能排除短時間內(nèi)會發(fā)生大量數(shù)據(jù)造成系統(tǒng)同步阻塞，影響正常業(yè)務運營操作的及時發(fā)布。極端情況下，超出系統(tǒng)處理能力還可能導致系統(tǒng)崩潰。為解決此類問題，我們采用批量、異步、分流、限流等手段進行處理。

批量、批次操作

限制API調(diào)用頻次的同時，我們提供批量API供商家對商品信息進行更新，批量更新方式減少了各環(huán)節(jié)交互次數(shù)，提高了系統(tǒng)吞吐量，更好地貼合營銷活動中批量處理的需求。在系統(tǒng)內(nèi)部，批量方式能夠有效降低系統(tǒng)資源開銷，并能對頻繁更新的商品數(shù)據(jù)進行合并處理，提高處理速度，使數(shù)據(jù)更新及時準確。

增加異步處理，減少同步處理

信息流同步經(jīng)過多個系統(tǒng)，每個系統(tǒng)處理邏輯和吞吐能力不同，采用同步機制可能導致上游系統(tǒng)將下游系統(tǒng)拖垮，因此采用異步機制最為穩(wěn)妥。異步方式有兩點好處：一方面起到緩沖的作用，下游系統(tǒng)依據(jù)自身能力控制處理數(shù)據(jù)量，避免遭受超負荷的沖擊，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行；另一方面實現(xiàn)系統(tǒng)隔離解耦，一旦下游系統(tǒng)出現(xiàn)異常，上游系統(tǒng)仍然能正常處理數(shù)據(jù)，不至于引發(fā)連鎖反應。

分流

不同的信息對處理時效的要求也不同，庫存、價格、商品上下架狀態(tài)同步及時性要求很高，而商品基本信息，如名稱、副標題、詳情則相對較低。拆分不同的同步路徑，對及時性要求高的數(shù)據(jù)配置更多的系統(tǒng)資源，既保障了敏感數(shù)據(jù)的及時性，又避免了數(shù)據(jù)積壓相互干擾。同理，針對三種不同的數(shù)據(jù)來源渠道（ERP、數(shù)字業(yè)務系統(tǒng)、開放平臺），也可通過分流方式保證自營實物、電子書和商家商品信息的及時同步。

限流

多數(shù)的商品數(shù)據(jù)來源于商家，商家會通過一些第三方系統(tǒng)與當當網(wǎng)開放平臺對接，調(diào)用API進行數(shù)據(jù)同步。一些不合理的同步機制設置會頻繁發(fā)起大量的數(shù)據(jù)同步請求，而多數(shù)請求屬于無效數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)難以識別，會浪費大量的系統(tǒng)資源，干擾有效數(shù)據(jù)的處理。我們在開放平臺對每個商家調(diào)用API的頻次進行限制，根據(jù)商家商品數(shù)量合理分配，有效地抑制了無效數(shù)據(jù)的泛濫。

隨著多年雙11和集中促銷模式的考驗，電商系統(tǒng)的峰值設計理念和實踐已經(jīng)慢慢趨于成熟，但仍然是所有電商類公司技術團隊的最重要任務之一。

當當網(wǎng)技術團隊經(jīng)過多年的沉淀，積累了大量處理電商業(yè)務峰值的經(jīng)驗。通過深入分析應用場景，對系統(tǒng)進行分級，SOA化完成系統(tǒng)解耦，并采用多種技術手段實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的高效處理發(fā)布，不斷提升系統(tǒng)吞吐能力，確保為用戶提供穩(wěn)定友好的購物服務體驗，充分體現(xiàn)技術力量在產(chǎn)業(yè)中的重要作用。

促銷系統(tǒng)重構(gòu)

如今大規(guī)模促銷已經(jīng)成為大大小小的電商平臺及入駐商家運營的常態(tài)。隨著業(yè)務的復雜化、運營的精細化，以及品類、平臺、渠道的不斷豐富，各種新的促銷形式也層出不窮，貫穿從商品展示、搜索、購買、支付等整個流程，電商對于精細化、精準化促銷運營的需求也越來越強烈。

一次促銷活動幾十萬商品，一天之內(nèi)幾十個、上百個促銷活動已是家常便飯，至于入駐商家的常態(tài)促銷更是不勝枚舉。雙十一期間，電商平臺和商家更是會使出渾身解數(shù)，火力全開，無品不促銷。

促銷規(guī)則支持分時段設置，多個活動能夠疊加，促銷系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量甚至會超過商品信息系統(tǒng)，而且促銷內(nèi)容會根據(jù)執(zhí)行效果快速調(diào)整，這些都對促銷系統(tǒng)提出了更高的要求，促銷系統(tǒng)越強大，促銷活動才能玩得越瘋狂。

我們在重構(gòu)前面臨的狀況，是促銷模型比較陳舊、擴展性差，促銷系統(tǒng)成熟度低、與其他系統(tǒng)耦合嚴重，新增一個促銷類型可能牽動從單品展示、搜索、推薦、購物車、交易、訂單、退換貨、庫存、價格、促銷自身等一系列產(chǎn)品線的變更。因此，促銷系統(tǒng)的重構(gòu)勢在必行，數(shù)據(jù)模型與運營的貼合度決定的擴展性、靈活性，系統(tǒng)解耦和更強大的數(shù)據(jù)處理能力，是核心改進點。

最基本的促銷模型很簡單，如下圖：

在當當，有一些“類促銷”業(yè)務，從廣義上可以歸入促銷范疇，但業(yè)務與數(shù)據(jù)均不屬于促銷系統(tǒng)，在設計中，我們考慮將這類業(yè)務逐漸回收；另外，促銷系統(tǒng)能不能承擔一些營銷的功能？帶著這兩點考慮，在促銷基礎上進一步抽象出活動模型。

什么是活動？我們認為任何一個有時間范圍的事件/動作均可稱為活動，活動則抽象為三要素組成：基礎信息、維度（條件）、工具（動作）

例如，在11月1日10:00-12:00在第一會議室開雙十一準備會，討論雙十一各系統(tǒng)需要準備的事項，需要各系統(tǒng)負責人參加；那么這個活動的基礎信息包括時間（11月1日10:00-12:00）、主題（雙十一準備會），維度包括地點（第一會議室）、與會人員（各系統(tǒng)負責人），工具（動作）包括議題以及討論本身。

那么推而廣之，理論上，只要有相應的工具對接，可以用這個極簡的活動模型，去管理任何一類活動，這樣模型就變?yōu)榱藘蓪樱?br />

實際業(yè)務中我們遇到過的一些關于促銷計算單元的頭疼問題。買了一堆商品，到底哪幾個應該作為一組計算條件和優(yōu)惠，在促銷疊加的場景這一點顯得更為復雜。所以我們引入作用域來定義這個計算單元的范圍。例如常規(guī)的限時搶促銷，每個SKU有自己的價格，那么SKU就是這個促銷的計算單元，也就是促銷的作用域；例如第二件5折，可能會按SPU來做，你買一個紅的一個藍的，還是能享受促銷，那么SPU成為了這個促銷的計算單元；諸如此類，現(xiàn)有及未來可擴展的還有店鋪、品類、品牌等等。簡言之，這個作用域成為促銷計算引擎進行計算單元分組的依據(jù)。于是模型又變成了這樣：

舉個例子，我們要在11月11日11:00-12:00針對IT技術類圖書進行滿200元減100元促銷，購買過此類圖書的客戶每本書每人限購一冊。那么這個活動的基礎信息包括時間（11月11日11:00-12:00）、主題（程序猿光棍節(jié)福利）；維度包括商品品類（IT技術）、用戶范圍（購買過此類圖書的客戶）；工具是滿額減促銷、以金額滿200元為條件、減100元為優(yōu)惠，此外還有限購策略為限購1本，作用域為參與活動的所有商品；

可能這里會引發(fā)困擾，基礎信息的時間為何不能算做時間維度？維度也定義了一些限制條件，那和促銷工具模型里的條件有什么區(qū)別？時間之所以不歸入維度，是基于前面對活動的定義，時間范圍是必須的，而維度是可選的；促銷模型中的條件只對于促銷工具有效和有意義，而維度則有更廣泛的普適性，例如平臺、渠道、地區(qū)、用戶、商品等，與工具是什么并無關系。

基礎模型定型之后，我們開始著手解耦方面的設計：

首先是系統(tǒng)交互解耦，將直讀DB和存儲冗余促銷數(shù)據(jù)的系統(tǒng)修改為調(diào)用服務及監(jiān)聽MQ；然后是邏輯回收，包括將促銷校驗與促銷計算提取為交易服務，將原先由購物車、交易系統(tǒng)自行處理的促銷邏輯回收；從業(yè)務上，將促銷工具的屬性進行提取，諸如類型枚舉、促銷標簽、限購策略、庫存策略等，以期外圍系統(tǒng)盡量少的關注促銷類型，通過促銷ID拿到所需信息直接使用；未來則關注于業(yè)務層面的梳理與整合，逐步回收適用于活動模型的其他“類促銷”業(yè)務。

系統(tǒng)解耦后，促銷系統(tǒng)需要提供各系統(tǒng)所需要的服務，必須具備更強大的數(shù)據(jù)處理能力和更好的性能表現(xiàn)。應用架構(gòu)實現(xiàn)上，從前端頁面到后端邏輯，盡量避免有邏輯與促銷類型直接綁定，全部以插件化方式與促銷模型對接，完全根據(jù)促銷類型的配置進行組裝。針對不同維度、條件、優(yōu)惠、促銷屬性，定制頁面模板及業(yè)務邏輯，使得新增一種促銷類型（在已有維度、條件、優(yōu)惠下）僅需配置即可完成。

促銷系統(tǒng)的查詢服務需要同時為多個系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，對TPS要求很高，同時促銷的時效性又要求很高的實時性。我們采用的方式是在數(shù)據(jù)庫前加Redis緩存，提高響應速度，同時監(jiān)聽MQ，根據(jù)事件清理相應的緩存數(shù)據(jù)。

這種設計方案也有一些可能的坑，例如Redis緩存雖然減輕了DB壓力，但對于計算密集型應用并未減輕應用服務器壓力，IO沒有節(jié)省還增加了序列化的開銷；事件驅(qū)動清理緩存在讀寫分離場景下，有可能比主從同步更快，造成緩存數(shù)據(jù)錯誤。這也是具體應用中需要注意的地方。

促銷系統(tǒng)重構(gòu)上線后，使多渠道（終端）、多區(qū)域化營銷成為簡單易行的配置操作，顯著提高了當當運營能力，當當雙十一呈現(xiàn)出更多的想象空間。

交易系統(tǒng)重構(gòu)

交易系統(tǒng)是客戶購物流程中最重要的環(huán)節(jié)，主要任務是完成購物車中商品信息獲取、拆單、促銷計算、配貨計算、運費計算、非現(xiàn)金支付的使用以及生成訂單等操作，聚合各方面業(yè)務邏輯，計算非常復雜，而且響應速度影響購買轉(zhuǎn)化率，一旦出現(xiàn)故障，直接影響營業(yè)收入，可謂電商最為敏感的核心系統(tǒng)，決定對其進行重構(gòu)需要極大的魄力。

當當原有交易系統(tǒng)采用.NET技術框架，運行多年，很好的支撐了購買流程，但是弊端逐漸顯露。首先是技術體系屬于微軟系，每年要花費大量成本購買服務；其次是隨著業(yè)務需求的不斷疊加，其結(jié)構(gòu)及可維護性逐年下降，尤其是眾多小版本結(jié)算的存在，使得功能擴展異常艱難。

基于以上因素，交易系統(tǒng)團隊在2014年底啟動重構(gòu)項目，2015年10月底新老版本完成切換。此次重構(gòu)耗費約1500人天，重構(gòu)代碼17萬行，全部切換至Java開源技術架構(gòu)，為公司節(jié)約大量成本，并進行了架構(gòu)優(yōu)化，整體性能平均提升25%。

交易系統(tǒng)業(yè)務主流程圖如下：

交易系統(tǒng)重構(gòu)引入了許多業(yè)界成熟的技術實現(xiàn)方案，主要有以下幾點：

1. 集中化配置

集中化配置方式，一點配置，所有實例可見，更易于管理，而且配置修改后，通過熱加載方式，立刻生效，快速便捷。而原有交易系統(tǒng)修改配置后，必須重啟系統(tǒng)才能生效。

2. 頁面緩存技術

用戶請求一次交易結(jié)算頁面，會調(diào)用各種后端服務，而由于邏輯的復雜性，每次服務調(diào)用都會調(diào)用訂單計算大流程，導致頁面刷新緩慢。新交易系統(tǒng)將大流程計算結(jié)果進行緩存，在一次頁面請求范圍內(nèi)，后續(xù)調(diào)用直接用緩存結(jié)果，極大提高了頁面的刷新速度。

3. 小版本合并

由于歷史原因，交易系統(tǒng)存在很多版本的結(jié)算邏輯。最常用的是統(tǒng)一結(jié)算，還有一些特殊類型的結(jié)算，如秒殺、一鍵下單、補發(fā)貨等等，邏輯與統(tǒng)一結(jié)算稍有不同，統(tǒng)稱為小版本結(jié)算。因小版本結(jié)算與統(tǒng)一結(jié)算大部分邏輯相同，因此新交易系統(tǒng)將二者合到了一起，共享基礎邏輯，而不同的邏輯則單獨處理，極大提高了可維護性。

4. 灰度發(fā)布、無縫切換

借助了Nginx在運行狀態(tài)下可以reload配置，而基本不影響對外提供服務的能力。每個Nginx負載兩臺應用服務器，灰度發(fā)布時，將Nginx配置更改為只負載一臺應用服務器，即可對另一臺進行部署。用戶請求不會導向正在部署中的服務器，從而不影響用戶下單。

5. 并行比對

交易系統(tǒng)重構(gòu)后，盡管進行了大量的測試，仍不能放心部署上線。因為交易系統(tǒng)的計算都和金錢有關，必須慎之又慎，我們提出了線上并行比對方案，根據(jù)老交易系統(tǒng)比對新交易，保證其邏輯正確。原理如下：

1） 用戶請求到達老交易系統(tǒng)

2） 根據(jù)條件將部分請求數(shù)據(jù)復制，發(fā)送至調(diào)用mock服務的新交易系統(tǒng)

3） 新老交易同時計算，結(jié)果存入各自的數(shù)據(jù)庫，但只有老交易結(jié)果對用戶公開

4） 對新老計算結(jié)果進行比對

這樣，既實現(xiàn)了比對目的，又不會影響線上環(huán)境。

6. 分流

比對之后，新交易系統(tǒng)也不能立即全面上線，那樣可能有巨大風險。我們開發(fā)了分流功能，按照用戶id來分流，正式分流前，先使用測試白名單中的用戶進行預驗證。預驗證通過后，再按比例由低至高逐步切換。

7. Web服務器按需伸縮

基于前面所講的灰度發(fā)布技術，新交易系統(tǒng)很容易做到按需伸縮。正常情況下，每個Nginx負載兩臺應用服務器。雙十一需要擴容時，將待擴服務器ip地址加入Nginx配置，重新reload，該Nginx就可負載更多臺應用服務器了。

交易系統(tǒng)上線后為備戰(zhàn)雙十一，確保萬無一失，利用老交易系統(tǒng)還未下線的條件進行了線上壓測。為達到最準確的測試效果，且不影響正常系統(tǒng)運行，進行了以下的準備：

1. 測試環(huán)境、數(shù)據(jù)與生產(chǎn)環(huán)境一致

在準備測試環(huán)境方面，為了保證測試結(jié)果更接近真實結(jié)果，本次測試使用線上環(huán)境，通過大量測試賬號對線上的真實促銷商品進行測試，這樣也對新交易系統(tǒng)所依賴的各系統(tǒng)服務做了檢驗。

2. 線上業(yè)務運行保障

測試階段線上的請求切到老交易系統(tǒng)，壓測請求發(fā)送到新交易系統(tǒng)，使測試和生產(chǎn)業(yè)務進行分離，保證了各自服務器資源的獨立性。在應用服務器層面使測試過程不會影響到線上正常交易。

3. 攔截訂單回收庫存

由于使用線上環(huán)境測試，需要對測試訂單進行攔截，避免進入生產(chǎn)流程，并回收占用的庫存，使商品不會耗盡庫存，采用的方法是在自動審單系統(tǒng)中將測試賬戶加入黑名單，測試訂單提交后會被攔截，然后取消訂單釋放庫存。為防止測試過程占用了商品的全部庫存而影響線上銷售，測試商品池基數(shù)很大，并且過濾掉了庫存數(shù)量較少的商品，在執(zhí)行測試過程中控制每個商品的使用次數(shù)，保證可銷售庫存占用在安全范圍內(nèi)。

4. 惡意用戶策略控制

因為在交易下單過程中包含惡意用戶判定的策略，會對用戶進行隔離，禁止連續(xù)大量下單，線上壓測時根據(jù)實際情況短時間內(nèi)調(diào)整了安全級別，保證訂單成功率。

經(jīng)過多輪線上壓測，新交易系統(tǒng)的高可用性得到驗證，得到了實際性能指標，并根據(jù)雙十一流量估算進行了擴容部署，將以嶄新的面貌為廣大客戶提供穩(wěn)定可靠便捷的網(wǎng)購服務。