摘要：微信紅包的核心點(diǎn)是搖，拆，分享紅包，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須盡最大可能保證這三個(gè)步驟一氣呵成，任何關(guān)聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時(shí)候馬上進(jìn)行系統(tǒng)降級(jí)，防止引起系統(tǒng)雪崩。事實(shí)上，真正支撐起微信紅包順暢運(yùn)營的幕后英雄，正是騰訊內(nèi)部一個(gè)叫做海量之道的技術(shù)體系。

微信這么大的流量，尤其是瞬間的峰值，對(duì)于任何團(tuán)隊(duì)和架構(gòu)師都是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，我們也在想，微信團(tuán)隊(duì)會(huì)用什么樣的辦法扛住了搶紅包的流量，正巧今天騰訊大講堂的公共賬號(hào)就分發(fā)出了這篇文章，盡管沒有從具體的技術(shù)細(xì)節(jié)上介紹，但在宏觀策略上還是相當(dāng)?shù)赜袑W(xué)習(xí)的價(jià)值 ，優(yōu)才學(xué)院作為培養(yǎng)全棧工程師和未來架師的團(tuán)隊(duì)，轉(zhuǎn)載并加以注釋，分享給大家。
進(jìn)入搶紅包環(huán)節(jié)，后臺(tái)數(shù)據(jù)瞬間飆升400倍的挑戰(zhàn)
今年微信紅包方式與去年用戶與用戶之間互發(fā)紅包相比，搖紅包的方式對(duì)業(yè)務(wù)量來說是一個(gè)極大的爆發(fā)，光是除夕10：30送出的一波紅包就達(dá)到了1.2億個(gè)，已經(jīng)是2014年除夕夜峰值的400倍之巨（2014年峰值每分鐘被拆開紅包數(shù)量僅2.5W個(gè)）！

微信團(tuán)隊(duì)總結(jié)下來有三大難點(diǎn)：
快——如何保證用戶快速搖到紅包？
準(zhǔn)——如何保證搖到的紅包能成功拆開？
穩(wěn)——如何保證拆開的紅包能分享出去？

大量用戶在同一時(shí)間搖紅包，瞬間產(chǎn)生每秒千萬級(jí)的請(qǐng)求，這個(gè)量級(jí)的請(qǐng)求如果不加以疏導(dǎo)處理直接到達(dá)后臺(tái)，必定會(huì)導(dǎo)致后端服務(wù)過載甚至崩潰。上文中除夕當(dāng)天后臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)曲線便能說明一切——在前臺(tái)重重的分流減壓下，后臺(tái)服務(wù)器負(fù)載仍然瞬間飆升十倍以上。

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對(duì)于以上三個(gè)難點(diǎn)，微信后臺(tái)開發(fā)團(tuán)隊(duì)主要通過三大應(yīng)對(duì)策略應(yīng)對(duì)：有損服務(wù)，柔性可用，大系統(tǒng)小做有損服務(wù)-追求高可用和快速響應(yīng)。

什么是有損服務(wù)？有損服務(wù)是通過精心拆分產(chǎn)品流程，選擇性犧牲一部分?jǐn)?shù)據(jù)一致性和完整性從而保證核心功能絕大多數(shù)運(yùn)行。這是騰訊在PC時(shí)代積累下來的一種特色運(yùn)營策略——在資源一定的前提下，互聯(lián)網(wǎng)條件千變?nèi)f化的場(chǎng)景中，量力而為，滿足用戶的核心需求。

微信紅包的核心點(diǎn)是搖，拆，分享紅包，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須盡最大可能保證這三個(gè)步驟一氣呵成，任何關(guān)聯(lián)系統(tǒng)出現(xiàn)異常的時(shí)候馬上進(jìn)行系統(tǒng)降級(jí)，防止引起系統(tǒng)雪崩
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系統(tǒng)降級(jí)可以分為兩個(gè)方面，一是把核心功能進(jìn)行分拆和簡化，通過輔助輕量化的服務(wù)實(shí)現(xiàn)，確保最短關(guān)鍵路徑的可行，比方說在接入層置入搖紅包邏輯，將每秒千萬級(jí)請(qǐng)求轉(zhuǎn)化為每秒萬級(jí)的紅包請(qǐng)求，再傳到紅包服務(wù)的后端邏輯，降低雪崩的可能性。

點(diǎn)評(píng)：有損服務(wù)就是讓重要的事情先做，重要的人物先行。這在現(xiàn)實(shí)中也很常見，軍人買票優(yōu)先，領(lǐng)導(dǎo)視察封路，讓領(lǐng)導(dǎo)車先行，我等小民等待也是這個(gè)路子。

同時(shí)后端采用異步分拆，接收到用戶請(qǐng)求時(shí)僅進(jìn)行合法性驗(yàn)證，驗(yàn)證完成后直接告知成功，后續(xù)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)入異步隊(duì)列進(jìn)行處理，減少了用戶的等待時(shí)間，也極大降低了峰值雪崩的概率。

耗時(shí)最長的入賬操作，直接跳過，異步處理

另外一方面是采取過載保護(hù)措施：
微信紅包的過載保護(hù)在客戶端已提前預(yù)埋了策略，在連接失敗或超時(shí)情況下會(huì)有相應(yīng)提示，減少用戶重復(fù)請(qǐng)求次數(shù)。接入層面也會(huì)進(jìn)行自我保護(hù)，針對(duì)頻繁發(fā)出請(qǐng)求的客戶端限制響應(yīng)速度，并對(duì)系統(tǒng)負(fù)載劃分出若干等級(jí)，達(dá)到不同閾值時(shí)引導(dǎo)客戶端使用不同限速速率；在異常情況出現(xiàn)時(shí)，采取減少紅包數(shù)，異步限流降低拆/分享紅包的速率等措施減輕服務(wù)器端壓力；與此同時(shí)，微信紅包還有全程壓測(cè)流程，對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)鏈接進(jìn)行自動(dòng)提前評(píng)估，防止過載。
點(diǎn)評(píng)：在前端擋住對(duì)后端流量的進(jìn)入，比如出現(xiàn)通信失敗時(shí)，當(dāng)前這個(gè)用戶，對(duì)后臺(tái)已經(jīng)不會(huì)有什么壓力了。

在有損服務(wù)思想的重重保護(hù)下，第一波的搖紅包體驗(yàn)活動(dòng)中，微信紅包幾乎滿分通過考驗(yàn)，其中過載保護(hù)的作用相當(dāng)明顯，在客戶端、接入層層減壓、過濾，最終僅把十萬級(jí)壓力傳遞到后臺(tái)。
柔性可用-細(xì)化場(chǎng)景把握核心需求。
柔性可用是在有損服務(wù)價(jià)值觀支持下的方法，重點(diǎn)在于實(shí)際上會(huì)結(jié)合用戶使用場(chǎng)景，根據(jù)資源消耗，調(diào)整產(chǎn)品策略，設(shè)計(jì)幾個(gè)級(jí)別不同的用戶體驗(yàn)場(chǎng)景，保證盡可能成功返回關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并正常接受請(qǐng)求，絕不輕易倒下。
柔性服務(wù)更具有產(chǎn)品的思維性質(zhì)，意義在于深刻理解產(chǎn)品每一個(gè)場(chǎng)景的核心價(jià)值，把握用戶在每一個(gè)場(chǎng)景中的核心需求，設(shè)計(jì)不同層次的滿足核心訴求的辦法，對(duì)柔性服務(wù)在微信紅包中的實(shí)踐，紅包團(tuán)隊(duì)也有相應(yīng)的措施，主要可以分為幾大類。
1、系統(tǒng)容災(zāi)：
面對(duì)大規(guī)模的請(qǐng)求量，系統(tǒng)容災(zāi)必不可少，容災(zāi)一般可分為邏輯層容災(zāi)和數(shù)據(jù)層容災(zāi)，這次微信后臺(tái)開發(fā)團(tuán)隊(duì)在容災(zāi)布置中采用30%切換的邏輯層方案，即核心服務(wù)都能做到最多1/3服務(wù)器出問題的情況下自動(dòng)容災(zāi)切換以保證服務(wù)質(zhì)量，提高預(yù)警級(jí)別換取系統(tǒng)的可用性。
2、資源隔離：
顧名思義就是把資源進(jìn)行隔離減少服務(wù)支路間的影響，從邏輯入手，在資源邏輯中，當(dāng)A服務(wù)同時(shí)分派任務(wù)給BC服務(wù)時(shí)，設(shè)定單個(gè)最大分配上限值，避免任意一個(gè)支路出問題影響整個(gè)服務(wù)鏈條，這樣即使部分服務(wù)出現(xiàn)問題也不會(huì)影響到整個(gè)服務(wù)的崩塌。
3、快速拒絕：
當(dāng)服務(wù)過載時(shí)盡早拒絕請(qǐng)求，由服務(wù)調(diào)用方換機(jī)重試避免單一服務(wù)器重試過載，快速拒絕和有損服務(wù)中的及早拒絕是一個(gè)概念的方法，從過程的源頭將問題解決，成本越低，影響越小，前端保護(hù)后端的方式來解決問題。

點(diǎn)評(píng)：這里面需要指出一點(diǎn)的是，客戶端跟Web 系統(tǒng)不同，做這種操作的前提，是提前預(yù)計(jì)到關(guān)鍵路徑，在客戶端的版本更新中，將相關(guān)的指令和策略埋入，當(dāng)接受數(shù)據(jù)獲取異常時(shí)，在客戶端自動(dòng)就降低請(qǐng)求頻率，比如一次請(qǐng)求失敗，用戶肯定想二次再刷，但是可能實(shí)際上沒有向后端請(qǐng)求，而是直接返回，請(qǐng)客戶稍安勿躁，如果不提前埋入，到有問題時(shí)才處理是來不及的。
4、支付分組：
從支付環(huán)節(jié)入手，將所有紅包分為50個(gè)組，放在50個(gè)多帶帶的set上互不影響，單組set出問題最多只影響1/50用戶，保證多數(shù)人服務(wù)不受干擾。分組set化也是柔性可用的一個(gè)重要技術(shù)手段，這一思維非常類似于現(xiàn)實(shí)生活中的集裝箱思維——通過標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)模化的箱體設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)復(fù)雜多樣的貨物，使每個(gè)流通環(huán)節(jié)既獨(dú)立又不失靈活。
5、流量預(yù)加載：
從客戶端入手，將語音圖片等極消耗流量的資源提前讓客戶端自動(dòng)下載預(yù)置好，提前將流量洪峰疏導(dǎo)，并在活動(dòng)當(dāng)天CDN將準(zhǔn)備數(shù)百G帶寬應(yīng)對(duì)，這塊也與過載保護(hù)中的快慢分離是相通的，將耗流量的服務(wù)提前加載避免高峰期間的沖突。
點(diǎn)評(píng)：這是提前準(zhǔn)備，從各個(gè)路徑上，把緩存用到徹底。

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大系統(tǒng)小做應(yīng)該來說，是一種意識(shí)，他的核心思想是將功能復(fù)雜較大的系統(tǒng)，化大為小，減少模塊耦合，降低關(guān)聯(lián)性，用多個(gè)獨(dú)立的模塊來實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的功能，大系統(tǒng)小做采用的是化繁為簡，分而治之，便于開發(fā)和迅速實(shí)現(xiàn)。
微信紅包如此龐大的后臺(tái)系統(tǒng)，模塊也相當(dāng)之多，而這次的模塊微信開發(fā)后臺(tái)團(tuán)隊(duì)采用了系統(tǒng)高度模塊化的方式，分成一個(gè)個(gè)高度自制的小系統(tǒng)，形成高內(nèi)聚低耦合的格局，每個(gè)模塊之間不會(huì)過分依賴對(duì)方，這樣的好處是不會(huì)因?yàn)槿魏我粋€(gè)模塊而影響全部服務(wù)，避免牽一發(fā)動(dòng)全身的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)真正的灰度服務(wù)。
點(diǎn)評(píng)：降低耦合，增加問題處理時(shí)的難度和平時(shí)的可維護(hù)性。

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從2014的滴滴打車，到2015的微信紅包，騰訊用一個(gè)個(gè)案例，去證明自身在海量服務(wù)方面的實(shí)力。事實(shí)上，真正支撐起微信紅包順暢運(yùn)營的幕后英雄，正是騰訊內(nèi)部一個(gè)叫做“海量之道2.0”的技術(shù)體系。有損服務(wù)，柔性服務(wù)，大系統(tǒng)小做三大手段也是脫胎于此體系中。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大戰(zhàn)硝煙味愈濃，BAT都在為爭奪支付入口使出渾身解數(shù)，在業(yè)務(wù)從起步到小跑再到騰飛的過程中，巨頭背后的海量服務(wù)能力將對(duì)其最終成敗有著來越發(fā)深遠(yuǎn)的影響。

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優(yōu)才學(xué)院一直堅(jiān)持一個(gè)觀點(diǎn)，盡管是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，但是客戶端應(yīng)用開發(fā)本身，并不是體驗(yàn)的決勝之處，真正對(duì)團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)的地方，還在于后端，無論是承壓能力，還是安全性等方面，如果這些地方過不了關(guān)，整個(gè)應(yīng)用的基礎(chǔ)是不扎實(shí)的，我們也認(rèn)為，技術(shù)能力是應(yīng)用的骨架，如果技術(shù)能力，或者說后端能力不強(qiáng)，應(yīng)用在長到一定程度也會(huì)支撐不下去。當(dāng)然可喜的是，現(xiàn)在有了很多云服務(wù)，從Iaas 騰訊云、阿里云，到Paas SAE，另外還有專業(yè)的存儲(chǔ)云服務(wù)，比如七牛，甚至對(duì)于代碼級(jí)服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控 APM 廠商也出現(xiàn)了，國內(nèi)做得最好的是 OneAPM， 這些服務(wù)一定程度上能降低團(tuán)隊(duì)的技術(shù)要求，以及在平時(shí)，能發(fā)現(xiàn)自己服務(wù)中所存在的問題。進(jìn)行及早準(zhǔn)備。