高并发抽奖系统设计：次数扣减策略优化

小半 • 2024年3月12日下午3:03 • 技术漫谈 • 阅读 811

在互联网应用中，抽奖活动是吸引和增加用户互动的重要手段。尤其对于电商平台和社交媒体，合理的抽奖次数限制对保障活动公平性和系统稳定性至关重要。本文将讨论在非VIP和VIP用户不同抽奖次数限制下的实现策略，并针对高并发情境提出优化方案。

抽奖系统的挑战

设定场景：非VIP用户一天最多抽奖5次，VIP用户最多10次。系统需在高并发环境下准确记录每位用户的抽奖次数，防止超限抽奖现象。

初步方案与局限

初步方案考虑使用数据库记录用户抽奖次数，通过建立用户ID和日期的唯一索引来追踪。尽管这方案直观易懂，却因数据库操作在高并发下性能瓶颈而不尽人意。

并发抽奖请求可能导致数据竞态，使得抽奖次数超限。虽可通过分布式锁或乐观锁减轻此问题，但增加了实现复杂度和响应延迟。采用Redis进行优化，利用其原子操作特性，简化并发控制，提升处理效率。

通过设计以userID:date为key，抽奖次数为value的结构，利用Redis的INCR命令进行原子操作，实时监控用户抽奖次数。此方案既缓解了数据库负载，又避免了并发冲突。

对复杂需求，如5小时内的抽奖限制，可调整Redis key的有效期，结合用户类型动态管理抽奖次数。例如，使用List或Sorted Set记录抽奖时间戳，通过定期清理和计数实现精确控制。

1. 检查并清理记录：在用户抽奖前，遍历对应的List或Sorted Set，移除超过5小时的抽奖时间戳记录。
2. 计算当前抽奖次数：计算清理后的List或Sorted Set中的元素数量，这代表了用户在最近5小时内的抽奖次数。
3. 抽奖与记录更新：如果用户的抽奖次数未超过其类型允许的最大次数（VIP为10次，非VIP为5次），则允许抽奖并添加当前抽奖的时间戳到List或Sorted Set中。否则，拒绝抽奖请求。