我們一起聊聊點贊系統的設計
隨著社交網絡的蓬勃發展,點贊功能逐漸成為了一個網站中不可或缺的功能。因為點贊功能不僅可以讓用戶更直觀地了解自己的視頻、文章等內容被多少人認可,而且也提升了用戶互動體驗感。下面我們來聊聊通用的點贊系統設計的方案。
1、點贊系統的數據表設計
在設計數據表的時候我們需要知道點贊系統需要完成的基礎功能有哪些,點贊系統通常需要實現以下功能:
(1)用戶可以點贊一個視頻、文章、評論等內容
(2)用戶可以查看一個視頻、文章、評論等內容的點贊數
(3)用戶可以取消對視頻、文章、評論等內容的點贊
針對如上所示的功能,我們可以設計一張點贊記錄表和點贊計數表來記錄數據,如下是兩張表的字段設計:
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點贊計數表中記錄了稿件(視頻、文章、評論等等)被點贊和取消點贊的總數,用作總的點贊數據展示;點贊記錄表用于記錄哪些用戶在何時給哪個稿件點贊或取消點贊。
2、系統設計
2.1 點贊數據寫入的設計方案
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點贊系統一般流量是比較大的,特別是在某個稿件突然成為熱點之后,那么流量就會突增上來,為了應對大流量,我們在設計點贊系統的時候采用MQ來做削峰處理,整個點贊數據寫入的流程如下所示:
(1)用戶發送來點贊請求,經過Nginx和網關轉發到點贊服務上,點贊服務組裝必要的數據(稿件的id、稿件用戶id等數據)發送MQ消息,并發響應客戶端寫入點贊數據成功。
(2)點贊服務消費MQ消息,首先要保存點贊的數據,在保存點贊數據的時候需要做一些邏輯檢驗工作,如下的流程圖所示:
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首先根據用戶的id和點贊的稿件id查詢數據庫獲取用戶的點贊記錄數據,根據查詢的結果分如下的情況分析:
(a)如果沒有查詢到用戶的點贊記錄數據,那么直接保存用戶的點贊記錄到記錄表中,將點贊計數表中的總的點贊數量加1。
(b)如果已經存在了用戶的點贊記錄,那么就需要根據點贊的時間和點贊的動作進一步的檢查
(b1)數據表中的點贊時間 > MQ中用戶的點贊時間,說明可能存在重復的點贊,此時我們這表MQ消息直接丟棄。
(b2)數據表中的點贊時間 < MQ中用戶的點贊時間,比較數據庫中當前的用戶點贊狀態是否為點贊,如果是點贊狀態那么當前的MQ也不消費了,如果是數據庫中狀態是取消狀態,那么MQ消息我們就需要消費,此時修改記錄表的數據狀態為點贊狀態、點贊計數表中當前的稿件的點贊數量加1。
(3)點贊的數據寫入緩存中從而減輕數據庫的壓力,點贊記錄和點贊計數表的設計如下所示:
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在redis中稿件的點贊總數可以采用String類型的數據結構來緩存,點贊記錄數據采用Zset的數據格式來存緩存數據,這里需要給redis設置適當的過期時間。
(4)數據庫的設計采用讀寫分離的架構,使用canal來同步數據到從庫中,所有的寫請求都打到主庫上,所有的讀請求都轉發到從庫上。
(5)為了保證數據的一致性,我們采用定時任務定期從數據庫中同步數據到redis上,這樣即使是redis在某個時間中寫失敗了,我們通過定時任務的方式將數據補償到redis中。
取消的點贊數據的寫入流程也是一樣設計的,只是最終邏輯是要點贊計數表中點贊的數量減1,取消點贊的數量加1的,還要在點贊記錄表中更新或者添加用戶取消點贊的記錄,所以取消點贊的這里就不在贅述。
2.2 用戶讀取點贊的數據
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當點贊數據成功的寫入緩存和數據庫之后,用戶讀取點贊數據的流程如下:
(1)讀請求轉發到點贊服務上之后,點贊服務優先查詢redis中是否存在數據,如果有數據的情況下,直接響應數據給客戶端。
(2)如果redis中無點贊數據,那么此時就需要到數據庫中查詢數據,此時讀取數據庫的時候需要添加鎖,防止短時間內由于緩存失效等原因造成大量的請求直接請求數據庫從而導致數據庫崩潰的問題。數據庫上查詢的數據要緩存一份到redis中。
總結:
(1)點贊系統本文介紹的是一種通過MQ+主從架構+redis的設計方案來應對大流量
(2)高并發下點贊系統的redis緩存推薦使用更新的方案,因為高并發如果頻繁的刪除緩存就會導致緩存的命中率下降,那么就發揮不了緩存的作用
(3)主從架構中,主從的通過是通過canal來同步的,canal也是依賴與主庫的binlog,如果主庫由于系統的壓力較大生成binlog速度慢了,就可能會發生從庫和redis之間的數據不一致性,此時定時任務可以做數據補償,修復從庫和redis之間的數據不一致性。