高并发场景调度策略:系统扛住流量洪峰的关键

从抢票系统说起

每年春节一到,12306的抢票高峰就像一场全民压力测试。成千上万的人在同一秒点下“提交订单”,如果系统没有合理的调度策略,服务器早就瘫了。这背后,其实是高并发场景调度在起作用。

什么是高并发调度

高并发不是简单地“人多”,而是短时间内大量请求涌入,系统资源(CPU、内存、数据库连接等)面临瞬间耗尽的风险。调度策略的作用,就是合理分配这些资源,让系统不崩、响应不慢。

比如电商大促,用户同时下单,库存扣减如果直接操作数据库,可能引发锁竞争,导致大量请求排队超时。这时候,靠的是任务拆解和异步处理。

常见的调度手段

限流是最基础的一招。像令牌桶算法,给每个接口设定每秒处理能力上限。超过的部分直接拒绝,避免雪崩。

public class TokenBucket {
    private long tokens;
    private final long capacity;
    private final long rate;
    private long lastRefillTimestamp;

    public boolean tryConsume() {
        refill();
        if (tokens > 0) {
            tokens--;
            return true;
        }
        return false;
    }

    private void refill() {
        long now = System.currentTimeMillis();
        long elapsed = now - lastRefillTimestamp;
        long fillAmount = elapsed * rate / 1000;
        if (fillAmount > 0) {
            tokens = Math.min(capacity, tokens + fillAmount);
            lastRefillTimestamp = now;
        }
    }
}

除了限流,还有任务队列。把即时请求转为异步处理,比如用户下单后,先返回“已提交”,后续再走消息队列扣库存、发通知。这样前端不卡,后端有条不紊。

负载均衡不只是分摊流量

很多人以为负载均衡就是把请求平均打到多台机器上,其实它还能根据服务器状态动态调整。比如某台机器CPU飙到90%,调度器会自动减少它的权重,甚至暂时摘除,等恢复后再加回来。

实际部署中,Nginx 或 Kubernetes 的 Service 都能实现这种智能转发,配合健康检查,系统稳定性提升明显。

本地缓存+分布式缓存组合拳

高频读取的数据,比如商品信息,每次都查数据库太慢。引入 Redis 做一级缓存,本地 HashMap 做二级缓存,能大幅降低数据库压力。

但要注意数据一致性。缓存更新时,采用“先更新数据库,再删除缓存”的策略,避免脏读。虽然短暂可能读到旧值,但比系统崩溃强得多。

降级预案:该放手时就放手

极端情况下,非核心功能可以临时关闭。比如评论、推荐、积分计算这些,优先保障下单和支付流程。

就像地铁早高峰,安检口只放行通勤乘客,旅游观光的建议错峰——系统也得学会“挑重点”。通过配置中心动态开关,运维人员能在控制台一键降级,快速恢复主链路。

真实场景中的组合应用

某次双十一预热,一个直播带货链接被疯狂转发。运营预计流量会涨十倍,提前做了几件事:增加Redis集群节点、设置接口限流阈值、把用户抽奖逻辑移到MQ后处理、关闭首页非必要动效。

结果流量真的冲上来时,系统平稳接住,只有抽奖结果延迟了几分钟返回,其他功能几乎无感。这就是调度策略的实战价值。