如何设计一个高性能积分系统

功能说明

1：用户签到可以获得积分，需要按照用户维度每天进行用户总积分排行榜

2：需要近实时更新排行榜

3：在积分相同的情况下，需要按照先注册的用户排在前面

4：用户量100w

5：排行前20名称

6：实现积分新增，扣减，过期等能力。

7：优先使用即将过期的积分

排行榜设计

1：排行榜的实现可以借助redis的SortedSet数据结构实现排行榜，sortedSet可以按照我们给的score进行排序，

但是SortedSet的性能会随着元素的数量急剧下降。这里每次写入新的移除旧的数据，保证排行的数量在100个

2：用户每次签到都去更新排行榜，可能导致redis 的压力很大。这边先将积分产生变动的记录到一个redis的list结构中

（数量多也可以考虑分片），然后用定时任务每分从redis中捞出积分变更的用户ID，然后再冲数据库中获取用户的积分账户的总积分。这样查询数据库就是走索引的点查了，性能旧很高，而且可以去重再一分钟内用户ID，降低重复刷新排行榜

3：但是SortedSet 再score 相同的情况下，是按照member的字典序排列，用户id是按照注册时间增加的，按照字典序的话id越大就再前面。

这个不符合要求。

然后采取方法，用最大ID减去用户ID，作为member，去排序。

4：查询排行榜直接可以再redis 中获取

流程图如下

积分处理的问题

如何处理积分增加和扣减顺序问题

特殊场景：用户A，获得10积分，然后马上进行消费积分10积分。但是我们对于积分明细记录是异步进行。可能出现先消费兑换积分的消息，然而用户获取积分的消息还没消费到，从而导致消费不成功。

如何处理这个问题：

如果保证同一个用户的消费积分变化的消息是顺序的。那么用户新增积分必然先消费处理，这样就可以规避这个问题。

这里利用了RocketMq在同一个queue中的消息消费是顺序的特性来处理这个问题，逻辑如下

将用户的userId取模选择queue，同一个用户消息发送到同一个queue,这样保证顺序了

如何处理积分过期的问题

过期积分采用定时任务，扫描过期积分，然后通过userId进行取模，发送mq，然后消费过期积分明细，更新积分账户表的总额

特殊场景

用户有10积分在15日过期，定时任务15日凌晨进行扫描过期，但是还没有更新到用户积分账户表。恰好这个时候用户进行了积分兑换，总表存在这10积分的，导致用户兑换成功，积分详情消费积分兑换消息进行积分明细扣减的时候不存在这笔10积分明细来扣减了，导致扣减失败。

解决方案：

我设计采用乐观锁机制处理，当积分过期时候，先查询该用户积分账户表积分总额，然后过期，当更新总表积分时候用开始查询的积分总额作为乐观锁，

当更新条数未0，说明这个时候用户积分有变更，并不是过期时候积分状态了。这个时候优先用户积分消费，然后将积分过期过期消息重新投递延迟5min的mq消息。

其他设计

数据库表结构设计，其他技术细节比如消息幂等，消息发送保证成功等技术细节这边就略过，如果大家有其他需求实现难点，大家可以留言讨论！