高吞吐量的无纸化彩票交易处理系统设计与实现

高吞吐量的无纸化彩票交易处理系统设计与实现

论文摘要

彩票,特别是互联网彩票正逐步进入大众的日常生活,该行业的特殊性和快速发展也向其技术支持系统不断提出新的要求和挑战。论文首先分析了国内彩票业务及其技术支持系统的现状,将目前国内的彩票运营商分为彩票接入运营商、中间运营商和用户接入运营商三个类别,将论文的研究对象选定为中间运营商的业务支持系统,结合自己在神州风采(北京)网络科技有限公司近3年的互联网彩票交易处理系统的研发经历,重点研究高吞吐量的无纸化彩票交易处理系统的设计和实现技术,并对实际系统进行评测与分析。论文明确提出高吞吐量的无纸化彩票交易处理系统(下面简称为NP-LTPS系统)的高吞吐量建设目标,并分析其内涵,得出高性能、高可靠性与高可伸缩性三大主要设计要求。采用横向可伸缩性方法,将NP-LTPS系统划分为多个相互协同的子系统,组成一个分布式系统,以增强系统的可伸缩性。为方便和解决更多彩票运营商的接入问题,将彩票运营商接入部分独立成为上行子系统;为解决接单程序的可伸缩问题,将处理用户接入运营商的程序独立成为下行子系统;对于业务核心部分,则由独立的核心子系统来完成;为了提高整个系统的效率,将核心子系统的数据持久化工作独立成存储子系统。此外,还单独提供一个缓存子系统,为NP-LTPS的各个子系统提供缓存服务。针对NP-LTPS系统的通信要求,设计并实现了SMS-BOS(Simple Message Service Based on Socket)通信服务,它采用Java NIO与多线程技术实现,是一个具有支持同步请求/响应模型与异步请求/响应模型的高效通信服务子系统。经测试,SMS-BOS子系统的请求/响应速度完全满足NP-LTPS系统的设计要求。NP-LTPS系统的核心子系统是整个系统的业务逻辑处理中心。核心子系统采用了多线程技术,核心子系统与其他子系统之间的通信采用SMS-BOS通信服务,另外核心子系统中采取了将业务数据持久化的工作独立开来的策略。经测试,核心子系统处理业务逻辑的速度达到每秒50个订单以上,完全能达到NP-LTPS系统的目标要求。NP-LTPS系统目前已经投入实际运行1年多时间,技术上在国内处于领先水平,并为淘宝等大型客户提供彩票接入服务,系统的日交易量达到30万笔以上,系统连续无故障运行时间达到6个月以上。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 研究现状
  • 1.2.1 国内现状
  • 1.2.2 国外现状
  • 1.3 研究内容
  • 1.3.1 研究目标
  • 1.3.2 主要内容
  • 1.4 论文组织结构
  • 第二章 高吞吐量特性分析
  • 2.1 系统定位和目标
  • 2.1.1 系统特点
  • 2.1.2 系统范畴
  • 2.1.3 系统目标
  • 2.2 高吞吐量特性内涵
  • 2.2.1 高性能
  • 2.2.2 高可靠性
  • 2.2.3 高可伸缩性
  • 2.3 高性能特性相关技术
  • 2.3.1 高效通信机制
  • 2.3.2 缓存技术
  • 2.3.3 Java 多线程技术
  • 2.4 高可靠性相关技术
  • 2.4.1 冗余技术
  • 2.4.2 故障检测技术
  • 2.4.3 故障恢复技术
  • 2.5 可伸缩性相关技术
  • 2.5.1 软件分层
  • 2.5.2 分布式结构
  • 第三章 系统总体设计
  • 3.1 总体设计概述
  • 3.1.1 高性能设计
  • 3.1.2 高可靠性设计
  • 3.1.3 可伸缩性设计
  • 3.2 系统总体结构
  • 3.2.1 系统运行框架
  • 3.2.2 软件层次结构
  • 3.2.3 系统内外接口
  • 3.3 系统模块分解
  • 3.3.1 上行模块
  • 3.3.2 核心模块
  • 3.3.3 下行模块
  • 3.3.4 日志服务模块
  • 3.3.5 通信服务模块
  • 3.3.6 持久化服务模块
  • 3.3.7 缓存服务模块
  • 3.4 系统数据库设计
  • 3.4.1 系统方案选型
  • 3.4.2 数据库设计原则
  • 3.4.3 数据库整体规划
  • 3.4.4 系统ER 模型
  • 3.5 开发环境与工具
  • 第四章 核心子系统设计与实现
  • 4.1 子系统运行流程
  • 4.1.1 投注
  • 4.1.2 结期
  • 4.1.3 开奖
  • 4.1.4 新期
  • 4.2 子系统线程划分
  • 4.3 与其他子系统之间的消息协议
  • 第五章 SMS-BOS 子系统设计与实现
  • 5.1 子系统运行流程
  • 5.1.1 同步请求/响应模型
  • 5.1.2 异步请求/响应模型
  • 5.2 子系统配置方法
  • 5.2.1 服务端配置
  • 5.2.2 客户端配置
  • 5.2.3 初始化过程
  • 5.3 消息请求/响应过程
  • 第六章 系统吞吐量测试分析
  • 6.1 测试环境与工具
  • 6.2 测试过程设计
  • 6.3 测试结果及分析
  • 6.4 总体评价
  • 第七章 结束语
  • 7.1 工作总结
  • 7.2 进一步研究工作
  • 7.2.1 考虑将核心子系统分布化
  • 7.2.2 实现动态负载均衡
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者在学期间取得的学术成果
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